2甲基2己醇的合成.doc

有机专论实验教案
实验学时:24
指导教师:龚树文
聊城大学化学化工学院
实验目录
实验一、减压蒸馏 2
实验二、旋转蒸发仪使用方法 6
实验三、2-甲基-2-己醇的合成 7
实验四、4-苯基-3-丁烯-2-酮的合成及测试 10
实验五、安息香及其衍生物二苯乙二酮的合成及测试 12
实验六、乙酰乙酸乙酯的制备及鉴定 15
实验七、8- 羟基喹啉的合成 18
实验八、三苯甲醇及三苯甲基碳正离子的合成 20
实验九、7,7-二氯双环[]庚烷的合成---相转移及卡宾反应 22
实验十、二苯醚类化合物的相转移催化合成与测试 24
实验一、减压蒸馏
减压蒸馏是分离和提纯有机化合物的一种重要方法,它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点就由于温度过高而发生氧化、分解或聚合等反应的物质。
减压蒸馏原理
液体的沸腾温度指的是液体的蒸气压与外压相等时的温度。外压降低时,其沸腾温度随之降低。
若将蒸馏装置连接在一套减压系统上,在蒸馏开始前先使整个系统压力降低到只有常压的十几分之一至几十分之一,那么这类有机物就可以在较其正常沸点低得多的温度下进行蒸馏。在较低压力下进行的蒸馏操作即减压蒸馏。
给定压力下的沸点可以近似的从下列公式中得到:
式中p为蒸汽压,T为沸点,A、B为常数,如以logp为纵坐标,1/T为横坐标作图,可以近似得到一直线,因此可从两组已知的压力和温度算出A、B,再代入公式,求出某一压力时的沸点。但在实际减压蒸馏中,我们可以参考经验关系图来估计一个化合物的沸点和压力的关系。
图1 液体在常压、减压下的沸点近似关系图(1mmHg≈133Pa)
在已知一化合物的正常沸点和蒸馏系统的压力时,连接线B上的相应点b(正常沸点)和线C上的相应点p(系统压力)的直线与左边的线A相交,交点a指出系统压力下此有机物的沸腾温度。
反过来,若希望在一安全温度下蒸馏一有机物,根据此温度及该有机物的正常沸点,也可以连一条直线交于右边的线C上,交点指出此操作必须达到的系统压力。
二、减压蒸馏装置
减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。整套仪器必须装配紧密,所有接头需润滑并密封,防止漏气,这是保证减压蒸馏顺利进行的先决条件。
图2 减压蒸馏装置
蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。克氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性;而毛细管的作用,则是作为气化中心,使蒸馏平稳,避免液体过热而产生暴沸冲出现象。毛细管口距瓶底约1~2mm,为了控制毛细管的进气量,可在毛细玻璃管上口套一段软橡皮管,橡皮管中插入一段细铁丝,并用螺旋夹夹住。蒸出液接受部分,通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶,在接受不同馏分时,只需转动接液管,在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁的玻璃仪器。尤其不能用不耐压的平底瓶(如锥形瓶等),以防止内向爆炸。
抽气部分用减压泵,最常见的减压泵有水泵和油泵两种。水泵所能达到的最低压力为当时室温下的水蒸汽压,如水温为为6~8oC时,~;水温为30oC时,。目前多用水循环泵代替简单的水泵,方便、实用和节水。。油泵结构较精密,工作条件要求较严。蒸馏时,如果有挥发性的有机溶剂、水或酸的蒸气,都会损坏油泵及降低其真空度。因此,使用时必须十分注意油泵的保护。
安全保护部分一般有安全瓶,若使用油泵,为了保护油泵必须在馏液接受器与油泵之间顺次安装冷阱和几个吸收塔。冷阱中冷却剂的选择随需要而定。吸收塔(干燥塔)通常设三个:第一个装无水CaCl
2或硅胶,吸收水汽;第二个装粒状Na0H,吸酸性气体;第三个装切片石腊,吸烃类气体。以避免低沸点溶剂,特别是酸和水汽进入油泵而降低泵的真空效能。所以在油泵减压蒸馏前必须在常压或水泵减压下蒸除所有低沸点液体和水以及酸、碱性气体。
测压部分采用测压计,实验室通常利用水银压力计来测量减压系统的压力。水银压力计又有开口式水银压力计、封闭式水银压力计。
三、操作方法
仪器安装好后,先检查系统是否漏气,方法是:关闭毛细管,减压至压力稳定后,夹住连接系统的橡皮管,观察压力计水银柱有否变化,无变化说明不漏气,有变化即表示漏气。为使系统密闭性好,磨口仪器的所有接口部分都必须用真空油脂润涂好,检查仪器不漏气后,加入待蒸的液体,量不要超过蒸馏瓶的一半,关好安全瓶上的活塞,开动油泵,调节毛细管导入的空气量,以能冒出一连串小气泡为宜,如果没有气泡,可能因毛细管已堵塞,应更换。当压力稳定后,开启冷凝水,选用合适的热浴加热。加热时,克氏瓶的圆球部位至少应有2/3浸入浴液中。液体沸腾后,应注意控制温度,并观察沸点变化情况。待沸点稳定时,转动