正丁基溴的制備實(shí)驗(yàn)報(bào)告

正丁基溴的制備實(shí)驗(yàn)報(bào)告本次實(shí)驗(yàn)為正溴丁烷的制備，從這次實(shí)驗(yàn)開始，基本操作類實(shí)驗(yàn)結(jié)束，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)入綜合合成類實(shí)驗(yàn)階段，這對(duì)我們的能力提出了更高的要求，我們要迎接的第一個(gè)挑戰(zhàn)就是正溴丁烷的制備!正溴丁烷，即1-溴正丁烷，又名正丁基溴。是一種無(wú)色易揮發(fā)液體，不能溶于水，易溶于醇、醚等有機(jī)溶劑。對(duì)眼睛、皮膚有刺激、灼傷作用，吸入其蒸汽能引起呼吸困難，甚至麻醉。與空氣可形成爆炸混合物。因此做實(shí)驗(yàn)時(shí)我們要帶好口罩和護(hù)目鏡，時(shí)刻保持頭腦清醒。其閃火點(diǎn)只有23℃，因此我們的產(chǎn)品需要用聚四氟乙烯帶密封保存。本次實(shí)驗(yàn)利用正丁醇和溴化氫發(fā)生SN2親核取代反應(yīng)生成正溴丁烷，但由于氫溴酸是一種極易揮發(fā)的無(wú)機(jī)酸，故使用濃硫酸和溴化鈉在反應(yīng)裝置中直接制備并使用。但因此也會(huì)帶來(lái)副反應(yīng)：一是溴離子可能被濃硫酸氧化生成二氧化硫和少量溴單質(zhì)，導(dǎo)致反應(yīng)物變?yōu)辄S甚至橙色;二是濃硫酸可能導(dǎo)致正丁醇成醚或烯。本次實(shí)驗(yàn)操作步驟較為復(fù)雜，首先要用氣體吸收回流裝置讓正丁醇和氫溴酸充分反應(yīng)，由于反應(yīng)時(shí)會(huì)釋放出溴化氫、溴等有害氣體，故需要安裝尾氣吸收裝置。在此我們也發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象，用來(lái)導(dǎo)氣的乳膠管變?yōu)榧t色，推測(cè)原因可能為橡膠中存在不飽和鍵，可以與溴化氫、溴蒸氣等反應(yīng)，導(dǎo)致其變紅。就是這根乳膠管▲反應(yīng)結(jié)束后，將裝置改為蒸餾裝置進(jìn)行蒸餾得到正溴丁烷粗產(chǎn)品，蒸餾完成后，觀察到冷卻的圓底燒瓶中出現(xiàn)白色針狀晶體，如下圖所示。探究：結(jié)晶是什么結(jié)晶顯然是反應(yīng)的副產(chǎn)物之一，且存在于無(wú)機(jī)相中，由原料推測(cè)可能為硫酸氫鈉晶體，推測(cè)理由如下：從晶型上看，硫酸氫鈉晶體則呈針狀，與結(jié)果相符；并且酸性：硫酸>氫溴酸>硫酸氫根，由強(qiáng)酸制弱酸原理可知生成副產(chǎn)物可能為硫酸氫根。反應(yīng)方程式為:NaBr+H?SO?==NaHSO?+HBr至此，其中存在的雜質(zhì)可能有

n-C4H9OH,(n-C2H5)2O，HBr，n-C4H9Br,H20，需要經(jīng)過(guò)多次洗滌盡可能地將雜質(zhì)除去。各步洗滌目的大致為:①水洗除HBr、大部分n-C4H9OH②濃硫酸洗去(n-C4H9)20、余下的n-C4H9OH③再用水洗除大部分H2SO4④用NaHCO3洗除余下的H2SO4⑤最后用水洗除NaHSO4與過(guò)量的NaHCO3等殘留物其中，②步用濃硫酸洗滌時(shí),溴化氫被氧化成單質(zhì)溴而使下層水相變黃。（因?qū)嶒?yàn)環(huán)境分層不易于觀察）最后蒸餾收集99-103℃餾分，即得產(chǎn)品。本次實(shí)驗(yàn)我們首次接觸了核磁分析，初步了解了制樣、儀器使用、數(shù)據(jù)分析等過(guò)程，本次得到的部分核磁氫譜圖像如下。最后希望大家好好預(yù)習(xí)下一次的實(shí)驗(yàn)——2-甲基-2-己醇的制備，只有掌握好最基本的實(shí)驗(yàn)操作才能成長(zhǎng)為專業(yè)的化學(xué)人才！

各種溴化試劑以及常用溴化反應(yīng)總結(jié)在有機(jī)化學(xué)中，溴代物的用途可以說(shuō)是非常廣泛的，烷基溴代物可以用于各種親核取代反應(yīng)，而芳基（雜芳基）溴代物可以進(jìn)行各種偶聯(lián)，取代等反應(yīng)。因此，合成它們的方法也是受到全球化學(xué)家們的廣泛關(guān)注和研究，溴代反應(yīng)的核心部分溴化試劑也是豐富多彩的。通常烯烴或芳烴的溴代反應(yīng)機(jī)理是親電取代反應(yīng)。今天小編重點(diǎn)和大家分享各種有機(jī)溴代試劑，以及這些溴代試劑的代表性應(yīng)用實(shí)例。在眾多溴代試劑中，液溴可以說(shuō)是最常見的一種了，使用它的時(shí)候需要特別小心，如果不小心吸入或滴到皮膚上，傷害還是非常大的。在這里，我們就不討論它了，主要討論有機(jī)溴代試劑（Chem.Rev.,DOI:10.1021/acs.chemrev.5b00400）。

1-NBS在有機(jī)溴代試劑中，NBS是不得不得不提的?？梢哉f(shuō)每個(gè)有機(jī)合成從業(yè)者都用過(guò)這個(gè)試劑。常見的苯酚（醚），苯胺類化合物使用該試劑可以很好地在鄰或?qū)ξ簧弦粋€(gè)或兩個(gè)溴。有的時(shí)候會(huì)有選擇性問(wèn)題，這個(gè)時(shí)候，我們可以通過(guò)鈀催化定點(diǎn)上溴。當(dāng)然，我們也可以在富電子的雜環(huán)上定點(diǎn)上溴，使用微波反應(yīng)可極大提高反應(yīng)速度。

2-DBH在有機(jī)溴代試劑中，1,3-二溴-5,5-二甲基海因也是應(yīng)用非常廣的。大家肯定已經(jīng)觀察到，由于DBH中有兩個(gè)溴，因此理論上對(duì)于上單溴的反應(yīng)來(lái)說(shuō)，只需要0.5當(dāng)量的DBH即可，如下圖所示。

3-PyHBr3這個(gè)試劑可以發(fā)揮液溴的角色，相比于液溴的液體和揮發(fā)性，該試劑是固體，使用起來(lái)方便多了，安全性也得到了保證。該試劑非常便宜，也很容易制備，可以使用1當(dāng)量的液溴，1當(dāng)量的吡啶，在氫溴酸中反應(yīng)，然后在醋酸中重結(jié)晶得到純品。該試劑最初用于酮的alpha位溴代反應(yīng)，后來(lái)其用于慢慢擴(kuò)大。

4-四溴化碳四溴化碳的應(yīng)用可以說(shuō)是非常廣泛了，最經(jīng)典的當(dāng)屬Appel反應(yīng)，一般和膦試劑配合使用。此外，也可用于雜環(huán)或苯環(huán)上溴反應(yīng)。

5-試劑5,5-Dibromo-2,2-dimethyl-4,6-dioxo-1,3-dioxane這個(gè)試劑看起來(lái)陌生，其實(shí)也是一個(gè)商品化的試劑（CAS：66131-14-4）?？筛咝в糜隰驶鵤lpha位的溴代反應(yīng)。

6-試劑2,2-Dibromo-2-cyano-acetamide這個(gè)試劑小編也沒(méi)有用過(guò)，也是商業(yè)可得的。非常便宜，100克也就幾十塊錢。

7-試劑Tetrabromo-o-benzoquinone這個(gè)試劑小編沒(méi)有查到是否商業(yè)可得的?？捎糜诓伙柡碗p鍵的加成反應(yīng)。

8-試劑o-Polybromoquinone這個(gè)試劑小編沒(méi)有查到是否商業(yè)可得的?？捎猛谆匿宕磻?yīng)。

9-試劑SodiumMonobromoisocyanurate該試劑縮寫SMBI，可用于缺電子芳環(huán)的溴代反應(yīng)。

10-DBI該試劑是商業(yè)可得的（CAS：15114-43-9）?？捎糜诜茧s環(huán)和苯環(huán)的溴代反應(yīng)。

11-TribromoisocyanuricAcid該試劑是商業(yè)可得的（CAS：17497-85-7），縮寫TBCA?？捎糜诜辑h(huán)的溴代反應(yīng)以及雙鍵的加成反應(yīng)。

12-N-Bromoacetamide該試劑是商業(yè)可得的（CAS：79-15-2），縮寫NBA?？捎糜诜辑h(huán)的溴代反應(yīng)以及雙鍵的加成反應(yīng)。

13-NBSac該試劑是商業(yè)可得的（CAS：35812-01-2），縮寫