1-溴丁烷的制备.doc

一、实验目的1、学****以溴化钠、浓硫酸和正丁醇为原料制备1-溴丁烷的原理和方法。2、练****带有吸收有害气体装置的回流加热操作。二、实验原理溴代烷通常由相应的醇通过以下几种方法制备:(48%HBr,沸点126)一起加热,使溴代烷慢慢地蒸出。此法适用于制备沸点较低的溴代烷(如1-溴丙烷、2-溴丙烷、溴代环己烷),操作简单易行,只是需要用大大过量的氢溴酸。-硫酸混合物一起加热。硫酸的存在使醇与氢溴酸的反应大大加快,溴代烷的产率也得到提高。此法氢溴酸只要稍微过量即可。(或红磷加溴)反应制备产率很高的溴代烷。此法可用于制备高级碳链的溴代烷;还可避免产生分子重排而异构化的溴代烷。本实验是采用第二种方法制备1-溴丁烷。实验室制备卤代烷的方法多用结构上相对应的醇与氢卤酸作用发生SN2取代反应。采用浓硫酸和溴化钠(或溴化钾)作为溴代试剂有利于加速反应和提高产率,但硫酸的存在会使醇脱水而生成烯烃和醚。1-溴丁烷是由正丁醇与卤代试剂(溴化钠和浓硫酸反应生成的氢溴酸,通过亲核取代反应而取得的,主反应如下:加入浓硫酸的作用一是作为反应物与溴化钠生成氢溴酸,二是由于浓硫酸作为一个强酸,能提供质子,使醇形成离子:使醇上的极弱离去基变成一个较强的离去基,从而大大加快反应的速度。正丁醇是伯醇,上述反应是典型的酸催化反应,但也有部分是按机理进行的。在亲核取代反应的同时,常伴有消除脱水等副反应,如:2HBr+H2SO4→Br2+SO2+2H2O所以反应完毕,除得到主产物1-溴丁烷外,还可能含有未反应的正丁醇和副反应正丁醚。另外还有无机产物硫酸氢钠,硫酸氢钠在水中溶解度较小,用通常的分液方法不易除去,故在反应完毕再进行粗蒸馏,一方面使生成的1-溴丁烷分离出来,另一方面粗蒸馏过程可进一步使醇与氢溴酸的反应趋于完全。,用浓硫酸洗涤,可将它们除去,如果产品中有正丁醇,蒸馏时会形成沸点较低的馏分(1-溴丁烷和正丁醇的共沸混合物沸点为C,含正丁醇13%)而导致精制品产率降低。产物1-溴丁烷的纯度可以通过气相色谱归一化法分析得到。三、。:按图3-2安装好反应装置。在装置中的100ml圆底烧瓶中加入研碎的溴化钠,用定量加料器加入ml正丁醇,投入沸石摇匀。在一小锥形瓶中加入15ml水,在冷水浴中一边振荡一边加15ml的浓硫酸,得到1:1的硫酸。将稀释后的硫酸从冷凝管上口分批加入反应瓶中并充分振荡,使反应物混合均匀,硫酸加完后连接好气体吸收装置。反应瓶在石棉网上小火加热至沸腾,回流30min,反应结束后,反应物冷却数分钟。卸去回流冷凝管,反应瓶中添加沸石,用蒸馏头连接直形冷凝管,换成蒸馏装置,进行蒸馏。馏出液用细口瓶接收好,蒸馏至馏出液无油滴或澄清为止。在接收瓶中加入部分水封存,并塞好塞子,第二步实验待用。第二步:粗产品混合液倒入分液漏斗,将油层从下面放入干燥的小锥形瓶,然后用冷水浴中冷却并振荡下,用5ml浓分两次加入瓶中洗涤油层,再将混合物倒入分液漏斗,分去下层的浓硫酸。%的碳酸钠水溶液和15ml水洗涤。最后一次洗涤毕,将下层粗产品仔细地放入干燥的小锥形瓶中,少量分批地加入无水***化钙,并间歇振荡直至液体澄清。安装好蒸馏装置,通过长颈漏斗,将液体滤入干