环己酮的制备

1、环己酮的制备环己酮的制备一、实验目的（1）学习醇氧化制备酮的反应原理和 实验方法；（2）通过二级醇转化为酮的实验，进 一步了解醇与酮的区别；（3）巩固蒸馏、干燥等基本操作。二、实验原理醛和酮可用相应的伯醇和仲醇氧化得到。 在实验室中常用的氧化剂是重铬酸钠。 酮虽比醛 稳定，可以留在反应混合物中，但必须严格控制 好反应条件，勿使氧化反应进行得过于猛烈，否 则产物将进一步遭受氧化而发生碳链断裂。主反应:+5HSO4OII+ GiCSOeh + 2NkHSO4+7Hp宀0副反应：OL丿 + 用44 + HOOOaiiCHiCHiCHjCOOH三、反应试剂、产物、副产物的物理常数名称分子璧性状熔点沸点

2、密度折光率港解度水乙醇乙酣JfBHCvdot-Exanol100.16无色液体或眼湿 哇晶体易憾25.13101.10,96241.4641S5S环EffllCvdohexanone56,15无色徹魏憎有-16.4155.G50.947S1.45075SS甲醇Meth anol32.04无色液体有舟唐 易鷲-93.964.560.79141.328SmDOOQ己二酸146.14白色绪晶1531.365稍滚易滚四、药品、试剂的用量及产物的理论产量名移理论用樂讨甲唏理论产里评己醇10.Og (10.4ml,.lOmol)10.0g (LQ.4m,.IDrnol)重常喲内10.4g(0.035mol

3、)9.8g(0.033mol)6环己酮9,82g (10.36mb0.10mol)H2SOd10ml甲醯l-2rnl五、实验流程图环己醇-浓硫酸-冰水重焉酸钠水环艺酮，Wfe,硫酸氢钠，重賂酸钠，水，E-®4甲醇环己酮硫酸轟 舷氢钠，水，己二酸就酸需，硫酸氢钠,己二酸环己碉水精盐丈静置，分层 环己酮水（残留无水硫酸镂环己酮粗/蒸懾环己酮（純六、实验装置图蒸馏装置图七、实验内容在250ml圆底烧瓶内，放入60ml冰水，一边摇动烧瓶，一边慢慢地加入10ml浓硫酸（需要注意分批边加边摇动，以防有机物碳化变黑）, 再小心加入10.4ml （O.lmol）环己醇。将溶液 冷却至15 °

4、;Co在 100ml 烧杯内，将 10.4g （0.035mol） 重铬酸钠水合物溶于10ml水中，将此溶液冷却 到15C。在搅拌下，分几批加到环已醇的硫酸 溶液中，使反应物充分混合。第一批重铬酸钠溶 液加入后，不久反应物温度自行上升；反应物由 橙红色变成墨绿色1。待反应物的橙红色完全 消失后，方可加下一批。如果反应液温度升到 55C时，可用冷水浴适当冷却控制反应温度不超过55 C。待重铬酸钠溶液全部加完后，继续搅 拌直至反应温度出现下降趋势。再继续搅拌 5-10min。然后加入1-2ml甲醇以还原过量的氧 化剂2。在反应物内加入50ml水及沸石（沸石 有什么作用？），改装成蒸馏装置（直接用7

5、5° 弯管连接冷凝管），在电热套上加热蒸馏，把环 己酮和水一起蒸出来3，直到馏出液不再浑浊 后再多蒸出10-15ml，（约共收集约馏出液40-50ml） 4。馏出液加入约8g精盐，搅拌促 使其溶解5。将此液移入分液漏斗中，静置。 分离出有机层（怎样确定哪一层为有机层？）， 并用无水硫酸镁干燥（如何确定无水硫酸镁的用 量？）。蒸馏，收集151 156C的馏分。产率62-67%。注意事项1反应物不宜过于冷却，以免积累起未反应的 铬酸。当铬酸达到一定浓度时，氧化反应会进行 得非常剧烈，有失控的危险。2也可以加入0.5 1g草酸。3这步蒸馏操作，实质上是一步简化 了的水蒸气蒸馏。环己酮和水形

6、成恒沸混合物， 沸点95C，含环己酮38.4%。4水的馏出量不宜过多，否则盐析后， 仍不免有少量的环己酮因溶于水而损失掉，环己 酮在水中的溶解度在31C时为2.4g。5环己酮在水中的溶解度31C时2.4g/100g水。馏出液中加入精盐是为了降低环 己酮的溶解度，有利于环己酮的分层。八、思考题1、在加重铬酸钠溶液过程中，为什么要待反 应物的橙红色消失后，方能加下一批重铬酸钠？ 在整个氧化反应过程中，为什么要控制温度在一 定的范围？答：因为重铬酸钠/硫酸作为氧化剂氧 化环己醇的氧化反应是放热反应，产生的热量使 反应温度升高，从而加剧氧化反应的进行，更加 激烈，故在进行氧化反应时，为避免氧化剂的蓄

7、积与剧烈反应，应待反应物的橙红色消失后亦即 氧化剂反应消耗完，再加下一批重铬酸钠，始终 严格控制好加入氧化剂的速度，勿使氧化反应进 行得过于猛烈，否则产物环己酮将进一步遭受氧 化而发生碳链断裂。在整个氧化反应过程中，应该控制反应温 度在一定的范围，因为反应温度过低，则氧化反 应速度慢，反应时间太长；而且可能积累更多的 未反应的铬酸，当铬酸达到一定浓度时，氧化反 应会进行得非常剧烈，有失控的危险。反应温度 过高，则氧化反应速度过快，反应激烈，可能产 生生成物环己酮的断裂，而生成己二酸。2、氧化反应结束后，为什么要往反应 物中加入甲醇或草酸？答：氧化反应结束后，往反应物中加入 甲醇或草酸是为了除去

8、过量的氧化剂。 若不除去 氧化剂，由于在后面蒸馏操作时的温度会更高， 发生氧化反应造成产品的碳链断裂而损失。3、如果从反应混合液中蒸馏出过多的 馏出液，会有什么结果？如何弥补？答：蒸馏出过多的馏出液，容易造成蒸 干，使残留的固体物质喷射、砰蹦，甚至可能产 生烧瓶炸裂。再者，由于馏出液体积过大，后处 理操作（如萃取）麻烦，且需要加入较多的精盐 才能达到使溶液过饱和。祢补的方法是可将收集 的馏出液重新进行蒸馏一次。4、从反应混合物中分离出环已酮，除 了现在采用的水蒸气蒸馏法外，还可采用何种方 法？答：加入一定量的水，使无机盐全部溶 于水后，用有机溶剂（CHC3等）萃取，然后水 洗、干燥、蒸馏即可。

9、5、在蒸馏环已酮，收集 151-156 C的 馏分时，应选用直形冷凝管还是空气冷凝管？答：应选用空气冷凝管。但在实际做蒸 馏环己酮粗品时可能没有空气冷凝管，可以还是 用直形冷凝管，此时不通水即可。6、如何确定氧化反应的终点？答：待重铬酸钠溶液全部加完后，继续 摇动烧瓶，直至反应温度出现下降趋势，再间歇 摇动 5-10min。7、在馏出液加入约 8g精盐有什么作 用？在馏出液中加入精盐，应该到什么程度最 好？如何确定精盐的用量？答：（1）在馏出液加入精盐降低环己酮在 水中的溶解度，减少环己酮的损失，且有利于环 己酮有机层与水层之间的更好地分层；（2）在馏出液中加入精盐，应 该加到使溶液恰好处于饱和状态最好；（3）确定精盐的用量的方法是 根据精盐在室温时的溶解度计算，并略多一些。如：10 C时溶解度为 35.8g ; 20C时溶解度为36.0g ; 20C时溶解度为36.3g。&配制食盐水溶液时，在水中加入一 定量的食盐搅拌后，食盐没有全溶，请问能否说 此时