第二十章环已烯

1、环己烯环己烯 一、实验目的一、实验目的 1、学习在酸催化下醇脱水制备烯烃的原理和方法； 2、进一步巩固和学习分馏、简单蒸馏的装置及操作方法； 3、巩固使用分液漏斗洗涤液体的操作及采用干燥剂干燥液体的方法。 二、实验原理二、实验原理 相对分子量低的烯烃比如乙烯、丙稀、丁二烯等是合成材料工业的基本原料，工业上主要由石油裂解或者催化加氢分离提纯制得。而在实验室中，主要通过醇的脱水及卤代烃脱卤化氢两种方法制得。 醇的脱水，可用氧化铝或者分子筛在高温（350400）进行催化脱水，也可以用酸催化脱水的方法。常用的脱水剂有硫酸、磷酸、对加苯磺酸及硫酸氢钾等。在我们这次是实验中就是采用磷酸催化环己醇脱水制备环

2、己烯。一般认为，这是一个通过碳正离子中间体进行的单分子消去反应（E1），形成的烯烃满足Saytzeff（查依采夫）规律。 查依采夫规律：过渡态（碳正离子）能量高低与烯烃的稳定性有关，双键上烷基越多，烯烃稳定性越大，过渡态能量越低，因而在产物中所占的比例增大，生成双键上烷基最多的烯烃为主，这种取向规律称为Saytzeff规律。通常单分子消去反应主要生成Saytzeff烯烃（仲、叔醇/卤代烃） 主反应：主反应： 机理：机理： 特点：（特点：（1 1）用酸催化；（）用酸催化；（2 2）可逆反应。为提）可逆反应。为提高产率。本实验采用边反应边蒸馏的方法，将高产率。本实验采用边反应边蒸馏的方法，将环己烯

3、不断蒸出，从而使平衡向右移动。环己烯不断蒸出，从而使平衡向右移动。OH+H2O85%H3PO4O HH+O H2- H2OH+OH 副反应：副反应： 机理：机理： 两分子脱水形成醚。 OH+H2O85%H3PO4OOHH+OH2OHOH+ H2O+ H2OO 三、试剂物理性质三、试剂物理性质化合物名 称分子量性 状比 重(d )熔 点()沸 点()折 光 率()溶 解 度水乙 醇乙 醚环己醇100.16晶体或液 体0.962425.21611.461略 溶溶溶环己烯82.14液 体0.810-103.783.31.4450难 溶易 溶易 溶实验视频 四、药品和仪器四、药品和仪器 药药 品：品：

4、环己醇 9.6 g,10 mL(0.096 mol)；85 % 磷酸 5 mL；饱和食盐水；无水氯化钙。 仪仪 器：器：圆底烧瓶（50 mL 1个）；维氏（Vigreux）分馏柱（1支）；直形冷凝管（1支）；蒸馏头（1个）；温度计套管（1个）；接引管（1个）；锥形瓶（25 mL 2个）；量筒（25 mL 1个）；水银温度计（150 1支）。 五、实验装置图五、实验装置图 六、实验步骤流程图六、实验步骤流程图 七、操作要点七、操作要点 1、环己醇在室温下为粘稠的液体(m.p.25.2),量筒内的环己醇难以倒净,会影响产率。若采用称量法则可避免损失。 2、磷酸有一定的氧化性,因此，磷酸和环己醇必须

5、混合均匀后才能加热,否则反应物会被氧化。 3、小火加热至沸腾，调节加热速度，以保证反应速度大于蒸出速度，使分馏得以连续进行， 控制柱顶温度不超过73,防止未反应的环己醇蒸出，降低反应产率。反应时间约40min左右。 4、用饱和NaCl水溶液洗涤的目的是洗去有机层中水溶性杂质，减少有机物在水中的溶解度。 5、干燥剂的用量应适量，过少，水没去除尽，蒸馏中前馏份较多，过多，干燥剂会吸附产品，降低产率。 6、粗产物要充分干燥后方可进行蒸馏。蒸馏所用仪器（包括接收器）要全部干燥。 7、反应终点的判断: (1)圆底烧瓶中出现白雾； (2)柱顶温度下降后又回升至85以上； (3)接收器(量筒)中馏出物(环己

6、烯水的共沸物)的量达到理论计算值。 八、思考题八、思考题 1、在环己烯制备实验中，为什么要控制分馏柱顶温度不超过73？ 答：因为反应中环己烯与水形成共沸混合物(沸点70.8，含水10 %)；环己醇与环己烯形成共沸混合物(沸点64.9，含环己醇30.5 %)；环己醇与水形成共沸混合物(沸点97.8,含水80 %)，因此，在加热时温度不可过高，蒸馏速度不易过快，以减少未反应的环己醇的蒸出。 2、环己烯的制备过程中,如果你的实验产率太低，试分析主要在哪些操作步骤中造成损失？答：(1)环己醇的粘度较大，尤其室温低时，量筒内的环己醇很难倒净而影响产率。(2)磷酸和环己醇混合不均，加热时产生碳化。(3)反应温度过高、馏出速度过快，使未反应的环己醇因于水形成共沸混合物或产物环己烯与水形成共沸混合物而影响产率。(4)干燥剂用量过多或干燥时间过短，致使最后蒸馏是前馏份增多而影响产率。3、用