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文檔簡介

1、1 溴丁烷的制備一、實(shí)驗?zāi)康?. 學(xué)習(xí)用溴化鈉,濃硫酸和正丁醇制備1- 溴丁烷的原理和方法2.練習(xí)帶有吸收有害氣體裝置的回流加熱操作。3.進(jìn)一步掌握分液漏斗的使用和熟悉液體產(chǎn)品的純化方法-洗滌、干燥、蒸餾等操作。二、實(shí)驗原理1、鹵代烴是一類重要的有機(jī)合成中間體。由醇和氫鹵酸反應(yīng)制備鹵代烷,是鹵代制備中的一個重要方法。正溴丁烷是通過正丁醇與氫溴酸制備而成的。主反應(yīng):NaBr + H2SO4HBr + NaHSO4n-C4 H 9OH + HBrn-C 4 H 9Br+ H 2O可能的副反應(yīng):C4H9 OH濃H SOC2H5CH=CH2+ H 2O242C4H9 OH濃H2SO4C4H9 OC4

2、H9+ H2O2HBr +H 2SO4Br 2 + SO2+ H2O本反應(yīng)是 可逆反應(yīng) 。HBr 是一種極易揮發(fā)的無機(jī)酸,無論是液體還是氣體刺激性都很強(qiáng)。因此,實(shí)驗中采用NaBr 與硫酸作用產(chǎn)生HBr 的方法,使HBr邊生成邊參與反應(yīng),這樣可提高 HBr的利用率。但是由于HBr有毒害且HBr氣體難以冷凝,所以在反應(yīng)裝置中加入氣體吸收裝置,將外逸的HBr 氣體吸收,以免造成對環(huán)境的污染。1在反應(yīng)中, 過量的硫酸起到移動平衡的作用的同時還起到催化脫水作用,并通過產(chǎn)生更高濃度的HBr 促使反應(yīng)加速,還可以將反應(yīng)中生成的水質(zhì)子化,阻止鹵代烷通過水的親核進(jìn)攻返回到醇。為防止反應(yīng)物正丁醇及產(chǎn)物1溴丁烷逸出

3、反應(yīng)體系,反應(yīng)采用了回流裝置(此反應(yīng)較慢,需要在較高的溫度下、 長時間反應(yīng), 而玻璃反應(yīng)裝置可達(dá)到的最高反應(yīng)溫度是回流溫度,所以采用回流反應(yīng)裝置 )?;亓骱笤龠M(jìn)行粗蒸餾,一方面使生成的產(chǎn)品1 溴丁烷分離出來,便于后面的分離提純操作;另一方面,粗蒸過程可進(jìn)一步使醇與HBr的反應(yīng)趨于完全。粗產(chǎn)品中含有未反應(yīng)的醇和副反應(yīng)生成的醚,用濃H 2SO 4 洗滌可將它們除去。因為二者能與濃H 2SO4 形成 佯鹽 :如果 1 溴丁烷中含有正丁醇,蒸餾時會形成沸點(diǎn)較低的前餾分(1 溴丁烷和正丁醇的共沸混合物沸點(diǎn)為98.6 ,含 1 溴丁烷87% ,正丁醇 13% ),而導(dǎo)致精制品產(chǎn)率降低。2 、 1 溴丁烷(

4、1-bromobutane; butyl bromide)·分子式:C4 H9 Br·外觀與性狀:無色或乳白色液體·溶解性:不溶于水,溶于乙醇、乙醚·主要用途:用作烷化劑、溶劑、稀有元素萃取劑和用于有機(jī)合成·危險標(biāo)記:7( 中閃點(diǎn)易燃液體),易燃,遇明火、 高熱易引起燃燒,并放出有毒氣體。受高熱分解產(chǎn)生有毒的溴化物氣體。·健康危害:吸入本品蒸氣可引起咳嗽、胸痛和呼吸困難。高濃度時有麻醉作用,引起神志障礙。眼和皮膚接觸可致灼傷。2·滅火方法:盡可能將容器從火場移至空曠處。時節(jié)水保持火場容器冷卻,直至滅火結(jié)束。處在火場中的容器若

5、已變色或從安全泄壓裝置中產(chǎn)生聲音,必須馬上撤離。滅火劑:霧狀水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水滅火無效。·急救措施:1)皮膚接觸:立即脫去被污染的衣著,用大量流動清水沖洗,至少15 分鐘。就醫(yī)。2)眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15 分鐘。就醫(yī)。3 )吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。4 )食入:誤服者用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。3 、醚醚是兩個烴基通過氧原子連接起來的化合物。醚結(jié)構(gòu)中與氧原子相連的兩個烴基相同的稱為單醚,兩個烴基不同的稱為混醚。兩個烴基中有一個或兩個是芳香烴基的

6、為芳香醚(aromatic ether)。氧原子與碳原子結(jié)合成環(huán)狀化合物,通常稱為環(huán)醚(cyclic ether)。物理性質(zhì):常溫下,甲醚和甲乙醚是氣體,其它多數(shù)醚在室溫下為無色液體,有特殊氣味。低級醚易揮發(fā),所形成的蒸氣易燃,使用時注意安全。液體醚的沸點(diǎn)較同分子量的醇低,與相應(yīng)的烷烴接近?;瘜W(xué)性質(zhì):醚是一類很不活潑的化合物(環(huán)氧乙烷除外)。它對氧化劑、還原劑和強(qiáng)堿、稀酸或活潑金屬都極穩(wěn)定。但是在強(qiáng)酸條件下,醚可發(fā)生特有的反應(yīng)。醚的質(zhì)子化:佯鹽的生成3醚鍵上的氧原子有未共電子對,能接受強(qiáng)酸中的質(zhì)子(H+ ),以配位鍵的形式結(jié)合生成佯鹽。佯鹽不穩(wěn)定,遇水分解,恢復(fù)為原來的醚。利用醚能溶于冷的強(qiáng)酸

7、,而烷烴或鹵代烴與冷的強(qiáng)酸不反應(yīng),可區(qū)別醚與烷烴或鹵代烴。醚鍵的斷裂在加熱條件下,醚與氫碘酸反應(yīng)使醚鍵斷裂。醚鍵的斷裂有兩種方式,通常是含碳原子數(shù)較少的烷基形成碘代物。若是芳香烴基烷基醚與氫碘酸作用,總是烷氧基斷裂,生成酚和碘代烷。過氧化物的生成醚在空氣中久置,-H 易被氧化,生成醚的過氧化物。過氧化物不穩(wěn)定,受熱易分解而發(fā)生爆炸。 蒸餾醚時不可蒸干,以防止爆炸。 檢驗醚中是否有過氧化物,加入酸性碘化鉀振搖,I2 遇淀粉變藍(lán)。加FeSO 4、Na 2SO 3 還原劑可除去過氧化物。棕色瓶儲存醚。4 、正丁醇( 1)CH3CH2CH2CH2OH ,別稱:丁醇、酪醇 ; 丙原醇,是一種無色、有酒氣

8、味的液體,沸點(diǎn) 117.7 °C,稍溶于水,是多種涂料的溶劑和制增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯(見鄰苯二甲酸酯)的原料,也用于制造丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、乙二醇丁醚以及作為有機(jī)合成中間體和生物化學(xué)藥的萃取劑,還用于制造表面活性劑。( 2)正丁醇的工業(yè)制法主要有發(fā)酵法、 丙烯羰基合成法和乙醛醇醛縮合法三種。 此外,由乙烯制高級脂肪醇時也副產(chǎn)正丁醇。發(fā)酵法4以谷物(玉米、玉米芯、黑麥、小麥)淀粉為原料,加水混合成醪液,經(jīng)蒸煮殺菌,加入純丙酮丁醇菌,在36 37 °C 進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵醪液經(jīng)精餾分離得到正丁醇、丙酮和乙醇。也可采用糖蜜作原料。羰基合成法丙烯、一氧化碳和氫經(jīng)鈷或銠催化劑(見絡(luò)合

9、催化劑)羰基合成反應(yīng)生成正丁醛和異丁醛,經(jīng)加氫得正丁醇和異丁醇。CH3CH=CH2+CO+H2?CH3CH2CH2CHO+?(CH3)2CHCHOCH3CH2CH2CHO+H2CH3CH2CH2CH2OH( CH3)2CHCHO+H2 (CH3)2CHCH2OH在用鈷催化劑時,反應(yīng)在 10 20MPa和約 130 160 °C 下進(jìn)行,生成的正丁醛與異丁醛之比約為3 。1976 年開始在工業(yè)上應(yīng)用的銠絡(luò)合物催化劑,使反應(yīng)可在0.7 3MPa 和80 120 °C 下進(jìn)行,正丁醛與異丁醛之比達(dá)到8 16 。加氫可在氣相用鎳或銅作催化劑,也可在液相用鎳作催化劑下進(jìn)行。如果在高溫

10、高壓下加氫,則一些副產(chǎn)物分解也可得丁醇,產(chǎn)品的純度可提高。醇醛縮合法由兩個分子乙醛,經(jīng)縮合并脫水,可制得的巴豆醛在鎳鉻催化劑存在下于180 °C 和0.2MPa加氫生成正丁醇。CH3CH=CHCHO+2H2CH3CH2CH2CH2OH在以上三種方法中,丙烯羰基合成法由于原料易得、羰基化工藝壓力已相對降低、產(chǎn)物正丁醇與異丁醇之比提高以及可同時聯(lián)產(chǎn)或?qū)iT生產(chǎn)2 乙基己醇等優(yōu)點(diǎn),已成為正丁醇最重要的生產(chǎn)方法。5三、實(shí)驗藥品及物理常數(shù)【實(shí)驗準(zhǔn)備 】儀器:圓底燒瓶( 50 ml 、 100ml各 1 個);冷凝管(直形、球形各1 支);溫度計套管; 長頸玻璃漏斗; 燒杯;蒸餾頭; 量筒;75

11、°彎管;空心塞; 接引管; 溫度計( 200 );錐形瓶;分液漏斗。藥品: 正丁醇5 g6.2 ml(0.068 mol);溴化鈉(無水 )8.3 g(0.08 mol) ;濃硫酸(d 1.84)10 ml(0.18 mol);10 %碳酸鈉溶液、 無水氯化鈣?!疚锢沓?shù) 】化合物比 重熔 點(diǎn)沸 點(diǎn)折光率溶解度名 稱分子量性狀(d )()( )()水乙 醇乙 醚正丁醇74.12液體0.810 89.8118.01.39919 151- 溴丁烷137.03液體1.275-112.4101.61.43960.06 16溴化鈉102.9無色立方晶體3.2037551390可 溶略 溶不 溶

12、98.081.2410,35340濃硫酸無色油狀液體(分解 )1- 丁烯56.10氣體0.5946-185.46.31.3777不 溶易溶易 溶130,220.773 97.9142.41.3992<0.0正丁醚液體56四、實(shí)驗裝置圖五、實(shí)驗簡圖實(shí)驗流程圖:7實(shí)驗純化過程與現(xiàn)象:六、實(shí)驗步驟1 配制稀硫酸。在燒杯中加入10mL 水,將 10mL 濃硫酸分批加入水中(1 1 的硫酸,減少硫酸的氧化性,減少有機(jī)物碳化;水的存在增加HBr 溶解量,不易逃出反應(yīng)體系,減少HBr 損失和環(huán)境污染 ),并振搖(如不充分搖動并冷卻至室溫, 加入溴化鈉后,溶液往往變成紅色,即有溴游離出來)。用冷水浴冷卻

13、,備用。82 在 100 mL圓底燒瓶中依次加入NaBr 8.3g(不要讓溴化鈉粘附在液面以上的燒瓶壁上),正丁醇 6.2 mL ,沸石 2 粒,搖勻 (加完物料后要充分搖勻,防止硫酸局部過濃) 。3 安裝帶氣體吸收的回流裝置如圖1,取一溫度計套管及一長頸玻璃漏斗,用橡皮管將溫度計套管及長頸玻璃漏斗相連,溫度計套管裝在球形冷凝管上口(球型冷凝管冷凝面積大,各處截面積不同,冷凝物易回流下來),長頸玻璃漏斗倒置在一盛有水的燒杯上,使漏斗口接近水面但不要沒入水中,以防水倒吸。 從冷凝管上口分四次加入配制好的稀硫酸,每次加入稀硫酸后均須搖動反應(yīng)瓶。4 加熱回流 30min (一開始不要加熱過猛,否則回

14、流時反應(yīng)液的顏色很快變成橙色或橙紅色。應(yīng)小火加熱至沸,并始終保持微沸狀態(tài)。以油層僅呈淺黃色,冷凝管頂端應(yīng)無明顯的 HBr 逸出為好。加熱溶解時,要經(jīng)常搖動燒瓶,直至固體溶解后,方可用鐵架臺固定好圓底燒瓶和回流裝置。 )。5 冷卻 5min后(先取出倒置的漏斗,再停電!也不可以拆卸回流冷凝管),加沸石2 粒,改成簡易蒸餾裝置如圖2 。6 加熱蒸餾直至無油滴蒸出為止。7 在分液漏斗中將餾出物靜置分層。下層倒入干燥的錐形瓶,加入3mL濃硫酸 (除去粗產(chǎn)物中的少量未反應(yīng)的正丁醇及副產(chǎn)物正丁醚、1 丁烯、 2 丁烯。用濃硫酸洗滌粗產(chǎn)物時,一定先將油層與水層徹底分開,否則濃硫酸會被稀釋而降低洗滌效果。)洗

15、滌, 振蕩放氣, 在分液漏斗中靜置分層。8 分出下層 (硫酸層),上層 (油層) 用 10mL 水洗,靜置分層。9 下層用 5mL 10% 碳酸鈉溶液 (中和未除盡的硫酸) 洗,靜置分層。10 下層用 10mL (除殘留的堿) 水洗,靜置分層。11下層倒入干燥的錐形瓶中 (如果正溴丁烷制備出來的是渾濁的,這是有機(jī)合成實(shí)驗的常見現(xiàn)象,生成的液態(tài)有機(jī)物中含有微量的水,有機(jī)物就是渾濁的。加入適量干燥劑后,會變得澄清9透明),加無水氯化鈣干燥,加塞放置。時時振搖,至澄清透明為止。12 將干燥好的粗產(chǎn)品1- 溴丁烷倒入50 mL圓底燒瓶(注意勿使氯化鈣干燥劑掉入燒瓶中) ,加 2 粒沸石,裝好蒸餾裝置,

16、用小火加熱,收集99 102 餾分。產(chǎn)品量體積或質(zhì)量,回收,計算產(chǎn)率。七、基本操作和注意事項1 、加熱回流有機(jī)反應(yīng)很多情況下是在溶劑、原料的沸騰溫度或較高溫度下進(jìn)行的,為了防止溶劑、原料或產(chǎn)物逸出反應(yīng)體系引起損失、帶來污染及不安全因素,常需要采用回流裝置。常用的回流裝置如圖1-7 所示,圖 1-7 ( 1 )是一般的回流裝置圖 1-7 ( 2 )在冷凝管頂端裝一氯化鈣干燥管,可防潮。圖 1-7( 3)是用于防潮并吸收有氯化氫、 溴化氫或二氧化硫等氣體產(chǎn)生和逸出的反應(yīng)。圖 1-7 ( 4 )是用于一邊加料、一邊進(jìn)行回流的裝置。圖 1-7 ( 5 )是用于滴加、回流過程中測定反應(yīng)液溫度的裝置。進(jìn)行

17、回流前,應(yīng)選擇合適的燒瓶,液體體積占燒瓶容積的1 2 左右為宜。加熱前,先10在燒瓶中放入沸石,以防暴沸。 回流停止后要再進(jìn)行加熱,必須重新放入沸石。根據(jù)瓶內(nèi)液體的沸騰溫度, 在 140 以下采用球形冷凝管,高于 140 時應(yīng)采用空氣冷凝管。冷凝水不能開得太大,以免把橡皮管彈掉。加熱的方式可根據(jù)具體情況選用水浴、油浴、電熱套和石棉網(wǎng)直接加熱等。實(shí)驗過程中應(yīng)注意回流速度的控制,通常以每秒1 至 2 滴為宜,或者仔細(xì)觀察蒸汽的高度,蒸汽高度通常以不超過冷凝管的1 3 高度為宜,否則因來不及冷凝,會在冷凝管中造成液泛,而導(dǎo)致液體沖出冷凝管。2 、有害氣體吸收在某些有機(jī)化學(xué)實(shí)驗中會產(chǎn)生和逸出有刺激性的

18、、水溶性的氣體 (例如, 在制對甲苯乙酮時會產(chǎn)生大量氯化氫,在制正溴丁烷時會逸出溴化氫)。這時,必須使用氣體吸收裝置來吸收這些氣體,以免污染實(shí)驗室空氣。常見的氣體吸收裝置見圖1-6 ,圖 1-6 ( 1 )和圖 1-6 ( 2)是用于吸收少量氣體的裝置。圖 1-6 (1 )中的漏斗口應(yīng)略為傾斜,使一半在水中,一半露出水面,這樣既能防止氣體逸出,又可防止水被倒吸至反應(yīng)瓶中。圖 1-6 (2 )的玻璃管應(yīng)略微離開水面,以防倒吸。有時為了使鹵化氫、二氧化硫等氣體能較完全地被吸收,可在水中加少些氫氧化鈉。圖 1-6 (3 )用于反應(yīng)過程中會生成或逸出大量有害氣體,特別當(dāng)氣體逸出速度很快時。在圖 1-6

19、 ( 3 )中,水自上端流下(可利用冷凝管流出的水),并在恒定的平面上從吸濾瓶支管溢出,引入水槽。粗玻璃管應(yīng)恰好伸入水面,被水封住,吸收效果較好。11注意玻璃漏斗的外徑與燒杯內(nèi)徑相仿,玻璃漏斗邊沿接近水面,但不能浸在水中。3 、加完物料后要充分搖勻,防止硫酸局部過濃,因酸稀釋放出大量的熱而使反應(yīng)物氧化,顏色變深或一加熱就會產(chǎn)生氧化副反應(yīng),使產(chǎn)品顏色加深。2 NaBr+3H 2SO4Br2 + SO 2 +2 H 2O+2 NaHSO44 、加熱時,一開始不要加熱過猛,否則,反應(yīng)生成的HBr來不及反應(yīng)就會逸出,另外反應(yīng)混合物的顏色也會很快變深。操作情況良好時,油層僅呈淺黃色,冷凝管頂端應(yīng)無明顯的

20、HBr逸出。5 、如果用磨口儀器,粗蒸時,也可將75 °彎管換成蒸餾頭進(jìn)行蒸餾,用溫度計觀察蒸氣出口的溫度, 當(dāng)蒸氣溫度持續(xù)上升到105 以上而餾出液增加甚慢時即可停止蒸餾,這樣判斷蒸餾終點(diǎn)比觀察餾出液有無油滴更為方便準(zhǔn)確。用濃硫酸洗滌粗產(chǎn)品時,一定要事先將油層與水層徹底分開,否則濃硫酸被稀釋而降低洗滌的效果。如果粗蒸時蒸出的HBr洗滌前未分離除盡,加入濃硫酸后就被氧化生成Br2 ,而使油層和酸層都變?yōu)槌赛S色或橙紅色。126 、終點(diǎn)判斷:(1) 蒸餾瓶內(nèi)上層油層有否蒸完。(2) 蒸出的液體是否由混濁變澄清。(3) 用盛清水的燒杯收集餾出液,有無油滴沉在下面。7 、酸洗后,如果油層有顏

21、色,是由于氧化生成的Br2 造成的,在隨后水洗時,可加入少量NaHSO 3 ,充分振搖而除去。Br 2 +3 NaHSO 32 NaBr + NaHSO 4 +H 2O+2SO 28 、本實(shí)驗最后蒸餾收集99 102 的餾分,但是,由于干燥時間較短,水一般不能完全除盡,因此,水和產(chǎn)品形成的共沸物會在99 以前就被蒸出來,這稱為前餾分,不能做為產(chǎn)品收集,要另用瓶接收,等到99 后,再用事先稱重的干燥的錐形瓶接收產(chǎn)品。9 、反應(yīng)時間約30 min左右,反應(yīng)時間太短, 反應(yīng)液中殘留的正丁醇較多(即反應(yīng)不完全) ;但反應(yīng)時間過長,也不會因時間增長而增加產(chǎn)率。10 、反應(yīng)終點(diǎn)和粗蒸餾終點(diǎn)的判斷是本實(shí)驗的

22、成敗關(guān)鍵11 、干燥劑:氣體適用干燥劑序號氣體名稱(Gas適用干燥劑 (Applicable drying agent)(No.)name)131H2P2O5 ,CaCl 2 ,H 2SO4( 濃 ),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO, 分子篩2O2P2O5,CaCl 2, Na 2SO4 ,MgSO4,CaSO4 ,CaO,BaO, 分子篩3N2P2O5 ,CaCl 2 ,H 2SO4( 濃 ),Na2SO4,MgSO4,CaSO4,CaO,BaO, 分子篩4O3P2O5,CaCl 25Cl 2CaCl2,H 2 SO4( 濃 )6COP O,CaCl2,H2SO( 濃

23、),Na2SO,MgSO,CaSO ,CaO,BaO, 分子篩2544447COP O,CaCl2,H2SO( 濃 ),Na2SO,MgSO,CaSO , 分子篩22544448SOP O ,CaCl2,Na SO,MgSO,CaSO , 分子篩2252444P O,CaCl2,H2SO( 濃 ),Na SO,MgSO,CaSO ,CaO,BaO,25424449CH4NaOH,KOH,Na,CaH,LiAlH, 分子篩4210NHMg(ClO4) 2,NaOH,KOH,CaO,BaO,Mg(ClO4) 2,Na 2SO4 ,MgSO4,3CaSO4, 分子篩11HClCaCl2,H 2 SO

24、4( 濃 )12HBrCaBr213HICaI214H SCaCl2215C HP O242516C HP O ,NaOH2225液體適用干燥劑序號液體名稱適用干燥劑(No.)(Liquid(Applicable drying agent)name)P2O5,CaCl 2,H 2SO4( 濃 ),NaOH,KOH,Na,Na 2SO4,MgSO4,CaSO4,1 飽和烴類CaH,LiAlH, 分子篩242不飽和烴P O ,CaCl,NaOH,KOH,Na SO,MgSO,CaSO ,CaH,LiAlH4類252244423鹵代烴類P O,CaCl,HSO( 濃 ),Na2SO,MgSO,CaS

25、O252244444醇 類BaO,CaO,K CO,NaSO,MgSO,CaSO , 硅膠232444145酚 類Na2SO4 , 硅膠6醛 類CaCl,Na2SO,MgSO,CaSO , 硅膠24447酮 類K2CO3,Na 2 SO4,MgSO4,CaSO4, 硅膠8醚 類BaO,CaO,NaOH,KOH,Na,CaCl2,CaH2,LiAlH 4 ,Na 2SO4,MgSO4,CaSO, 硅膠49酸 類P2O5,Na 2SO4 ,MgSO4,CaSO4, 硅膠10酯 類K2CO3,CaCl 2,Na 2SO4,MgSO4,CaSO4,CaH2, 硅膠11胺 類BaO,CaO,NaOH,K

26、OH,K2CO3,Na 2SO4,MgSO4,CaSO4 , 硅膠12肼 類NaOH,KOH,Na2SO4,MgSO4,CaSO4, 硅膠13腈 類P2 O5,K 2CO3,CaCl 2,Na 2SO4,MgSO4,CaSO4, 硅膠14硝基化合CaCl 2,Na 2 SO4,MgSO4,CaSO4, 硅膠物15二硫化碳P2O5,CaCl 2,Na 2 SO4,MgSO4,CaSO4, 硅膠16堿 類NaOH,KOH,BaO,CaO,Na2SO4,MgSO4,CaSO4, 硅膠干燥適用條件序號名稱 (Name)(No.)1堿石灰BaO、CaO2CaSO43 NaOH、KOH4 K2CO3適用物

27、質(zhì)不適用物質(zhì) (Inapplicable(Applicable備注 (Remark)substance)substance)中性和堿性氣體,胺類,醇類,醛類,酮類,酸性物質(zhì)特別適用于干燥氣體,與水作用生醚類成 Ba(OH)、 Ca(OH)22普遍適用-常先用 Na SO作預(yù)干燥劑24氨,胺類,醚類,烴類(干燥器) , 醛類,酮類,酸性物質(zhì)容易潮解,因此一般用于預(yù)干燥肼類,堿類胺類,醇類,丙酮,一般的生物酸類,酚類及其他酸性物質(zhì)容易潮解堿類,酯類,腈類,肼類,鹵素衍生物5CaCl26P2O57濃 H2SO4烷烴類, 鏈烯烴類, 醚類,酯類,醇類,氨 NH3,胺類,酸類,一種價格便宜的干燥劑,可與

28、許多鹵代烴類,腈類,丙酮,醛類,酸性物質(zhì),某些醛,酮類與含氮、含氧的化合物生成溶劑化物、硝基化合物類,中性氣體,氯化酯類絡(luò)合物或發(fā)生反應(yīng);一般含有CaO氫 HCl , CO2等堿性雜質(zhì)大多數(shù)中性和酸性氣體,乙炔,堿性物質(zhì),醇類,酮類,醚使用其干燥氣體時必須與載體或填二硫化碳,烴類,各種鹵代烴,類,易發(fā)生聚合的物質(zhì),氯料(石棉絨、玻璃棉、浮石等)混酸溶液,酸與酸酐,腈類化氫 HCl ,氟化氫 HF,氨氣合;一般先用其他干燥劑預(yù)干燥;NH本品易潮解, 與水作用生成偏磷酸、3磷酸等大多數(shù)中性與酸性氣體(干燥不飽和的有機(jī)化合物,醇類,不適宜升溫干燥和真空干燥15器、洗氣瓶),各種飽和烴,鹵酮類,酚類,

29、堿性物質(zhì),硫代烴,芳烴化氫 H2S,碘化氫 HI ,氨氣NH3醚類,飽和烴類,叔胺類,芳烴氯代烴類(會發(fā)生爆炸危一般先用其他干燥劑預(yù)干燥;與水類險),醇類,伯、仲胺類及作用生成 NaOH與 H8金屬 Na2其他易和金屬鈉起作用的物質(zhì)含有氨的氣體(干燥器)易氧化的有機(jī)物質(zhì)大多用于分析目的,適用于各種分9Mg(ClO4 ) 2析工作,能溶于多種溶劑中;處理不當(dāng)會發(fā)生爆炸危險普遍適用,特別適用于酯類、酮-一種價格便宜的干燥劑;Na SO 常10Na SO、 MgSO24244類及一些敏感物質(zhì)溶液作預(yù)干燥劑11硅膠置于干燥器中使用氟化氫加熱干燥后可重復(fù)使用12分子篩溫度 100 以下的大多數(shù)流動氣不飽

30、和烴一般先用其他干燥劑預(yù)干燥;特別體;有機(jī)溶劑(干燥器)適用于低分壓的干燥烴類,醚類,酯類, C 及 C 以上醛類,含有活潑羰基的化合作用比 LiAlH4漫,但效率相近,且4413CaH2的醇類物較安全,是最好的脫水劑之一,與水作用生成 Ca(OH)、 H22烴類,芳基鹵化物,醚類含有酸性 H,鹵素, 羰基及硝使用時要小心。過剩的可以慢慢加14LiAlH4基等的化合物乙酸乙酯將其破壞;與水作用生成LiOH、 Al(OH) 3 與 H2八、思考題1. 什么時候用氣體吸收裝置?怎樣選擇吸收劑?答:有污染環(huán)境的氣體放出時或產(chǎn)物為氣體時, 常用氣體吸收裝置。 吸收劑應(yīng)該是價格便宜、本身不污染環(huán)境, 對

31、被吸收的氣體有大的溶解度。 如果氣體為產(chǎn)物, 吸收劑還應(yīng)容易與產(chǎn)物分離。吸收劑的選擇原則:1 )對吸收質(zhì)的溶解度大,以提高吸收速率并減少吸收劑的需用量。2 )對吸收質(zhì)的選擇性好,對吸收質(zhì)組分以外的其他組分的溶解度要很低或基本不吸收。163 )揮發(fā)性低,以減少吸收和再生過程中吸收劑的揮發(fā)損失。4 )對設(shè)備腐蝕性小或無腐蝕性,盡可能無毒、不易燃。5 )操作溫度下吸收劑應(yīng)具有較低的黏度,蒸汽壓要低,且不易產(chǎn)生泡沫,以實(shí)現(xiàn)吸收塔內(nèi)良好的氣流接觸狀況。6 )要考慮到價廉,易得,化學(xué)穩(wěn)定性好,便于再生,不易燃燒等經(jīng)濟(jì)和安全因素。7 )吸收劑易于再去,一般應(yīng)選擇相平衡常數(shù)隨溫度變化較大的。常用氣體吸收劑序號

32、 (No.)氣體名稱吸收劑名稱吸收劑濃度(Gas name)(Absorbent name)(Concentration ofabsorbent)1CO2,SO2,氫氧化鉀 (KOH)顆粒狀固體或30%2335%水溶液H S,PH乙酸鎘80 g 乙酸鎘溶于 100Cd(CH COO)· 2H Oml 水中,加入幾滴冰322乙酸2Cl 2 和酸性氣體KOH80 g 乙酸鎘溶于 100ml 水中,加入幾滴冰乙酸3Cl 2碘化鉀 (KI)1mol/L KI溶液亞硫酸鈉 (NaSO)1mol/L Na2SO 溶液2334HClKOH1mol/L Na 2SO3 溶液硝酸銀 (AgNO3)1m

33、ol/L AgNO 3 溶液5H2SO4,SO3玻璃棉-6HCNKOH250 g KOH溶于 800 ml水中7H2S硫酸銅 (CuSO4)1% CuSO4 溶液乙酸鎘 (Cd(CH3 COO)2)1% Cd(CH3COO)2 溶液8NH3酸性溶液0.1 mol/L HCl溶液9AsH3Cd(CH3 COO)2· 2H2 O80 g 乙酸鎘溶于 100ml 水中,加入幾滴冰乙酸10NO高錳酸鉀 (KMnO)0.1 mol/L KMnO4溶液411不飽和烴發(fā)煙硫酸 (HSO)含 20% 25% SO 的243H SO2417溴溶液5% 10% KBr 溶液用Br 2 飽和12O2黃磷

34、(P)固體13N鋇、鈣、鍺、鎂等金屬使用 80 100 目的細(xì)2粉2 、為什么用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌前先要用水洗一次?答:正溴丁烷是用正丁醇、溴化鈉和濃硫酸反應(yīng)制備的,反應(yīng)得到的混合液體中含有正溴丁烷、未反應(yīng)完全的正丁醇、少量被濃硫酸氧化而成的溴和硫酸.先用水洗一次的目的是出去過量的硫酸和丁醇.然后用飽和碳酸氫鈉洗掉溴和微量殘存的硫酸.硫酸和碳酸氫鈉反應(yīng)釋放放熱的 ,所以不能直接用碳酸氫鈉洗,這樣和硫酸反應(yīng)過于劇烈,產(chǎn)生氣泡會將液體沖出,而且放出的熱量容易讓正溴丁烷在堿性條件下分解。3 、( 1 )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, 若不知道產(chǎn)物的密度,可用什么簡便的方法加

35、以判斷?答: 1) 根據(jù)各物質(zhì)的比重進(jìn)行判斷,比重大的在下層,比重小的在上層。2) 可將一滴水滴入分液漏斗,若上層為水層,則水滴在上層消失;若有機(jī)層在上層,則水滴穿過上層,在下層消失。(2) 蒸餾出的餾出液中正溴丁烷通常應(yīng)在下層, 但有時可能出現(xiàn)在上層, 為什么?若遇此現(xiàn)象如何處理?答:若未反應(yīng)的正丁醇較多,或因蒸鎦過久而蒸出一些氫溴酸恒沸液,則液層的相對密度發(fā)生變化,正溴丁烷就可能懸浮或變?yōu)樯蠈印S龃爽F(xiàn)象可加清水稀釋,使油層 (正溴丁烷 )下沉。184 、硫酸濃度的決定?答:制備1 溴丁烷通常采用NaBr H2SO4法。過去曾用68.2% 的 H2SO4( 20mL濃硫酸 15mL水),加熱

36、回流時有大量的HBr氣體從冷凝管頂端逸出生成酸霧。如果降低硫酸的濃度,可使逸出的HBr氣體大大減少。實(shí)驗發(fā)現(xiàn),如果采用62.2% 的 H2SO4 ( 10mL濃硫酸 10mL水),加熱回流時,基本上沒有 HBr 氣體從冷凝管頂端逸出。因此,本實(shí)驗采用后種方法。但是,如果操作馬虎,或加料不準(zhǔn)確,或加熱太劇烈,仍會產(chǎn)生酸霧。為了避免產(chǎn)生酸霧,減輕實(shí)驗室的空氣污染,對初學(xué)者還是要求安裝氣體吸收裝置。5 、回流時間的決定?答、為了探討最佳的反應(yīng)時間,做了以下實(shí)驗:用 5g正丁醇, 8.3g溴化鈉10mL濃硫酸加10mL水,加熱回流一定時間后,用分液漏斗分出油層,用10% 碳酸鈉溶液洗滌,再用水洗滌,無

37、水氯化鈣干燥,所得粗品做氣相色譜分析,結(jié)果見表回流反應(yīng)時間對正溴丁烷產(chǎn)量的影響回流時間 /min粗產(chǎn)物中正丁醇含量/ 1- 溴丁烷的產(chǎn)量 /g104.995.0302.196.5501.446.5由實(shí)驗結(jié)果可以看出,回流30min后,反應(yīng)已基本完成,再增加反應(yīng)時間,1 溴丁烷的含量并沒增加,因此,最佳反應(yīng)時間為30min。196 、副產(chǎn)物正丁醚?答:用氣相色譜分析發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)物中含有正丁醚,而且不論回流時間長短,正丁醚的含量都是0.2% 0.5% 。將 62.2% 的硫酸用量增加一倍,粗產(chǎn)物中正丁醚的含量仍然相同。7 、濃硫酸洗滌的效果?答:實(shí)驗發(fā)現(xiàn)7mL粗產(chǎn)物用1mL濃硫酸洗滌后,所含的正丁醇幾乎全部除去。如用1mL濃鹽酸洗滌,則尚有少量正丁醇?xì)埩?,需? 5mL濃鹽酸才能將正丁醇除盡。本實(shí)驗采用 3mL濃硫酸洗滌,完全可以除去粗產(chǎn)物中的正丁醇和正丁醚。8 、 粗產(chǎn)品正溴丁烷經(jīng)水洗后油層呈紅棕色是什么原因?應(yīng)如何處理?答:油層若呈紅棕色,說明含有游離的溴。可用少量亞

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