Zhu-1-溴丁烷制备教程

1、实验四实验四 1-1-溴丁烷的制备溴丁烷的制备（4学时）学时）主讲教师：祝诗发主讲教师：祝诗发 有机化学实验有机化学实验 化学化工学院一、实一、实 验验 目目 的：的：p学习从醇制备卤代烃的原理与方法；学习从醇制备卤代烃的原理与方法；p练习带有有害气体吸收装置的回流加热操作；练习带有有害气体吸收装置的回流加热操作；p掌握蒸馏、萃取、洗涤、液体干燥等基本操作。掌握蒸馏、萃取、洗涤、液体干燥等基本操作。 有机化学实验有机化学实验 Chem is try ! 将结构对应的将结构对应的醇醇通过通过亲核取代亲核取代反应转变为卤代物，常用的反应转变为卤代物，常用的试剂有试剂有氢卤酸氢卤酸、三卤化磷三卤化磷

2、和和氯化亚砜氯化亚砜。 醇与氢卤酸的反应是制备卤代烷最方便的方法。根据醇的结构醇与氢卤酸的反应是制备卤代烷最方便的方法。根据醇的结构不同，反应存在着两种不同的机理，叔醇按不同，反应存在着两种不同的机理，叔醇按S SN N1 1机理，伯醇则机理，伯醇则主要按主要按S SN N2 2机理进行。机理进行。二、实二、实 验验 原原 理：理：有机化学实验有机化学实验 Chem is try !1-溴丁烷的制备：溴丁烷的制备：主反应：主反应：副反应：副反应：提供质子，使醇质子化，作催化剂提供质子，使醇质子化，作催化剂问题：浓硫酸的作用是什么？浓硫酸的作用是什么？名名 称称 分子分子量量 性性 状状 密度密

3、度熔点熔点() 沸点沸点()折光率折光率溶溶 解解 度度水水乙乙 醇醇乙乙 醚醚正丁醇正丁醇74.12液液 体体0.81089.8117.41.39719151-溴丁烷溴丁烷137.03液液 体体1.275-112.4101.61.43900.0616溴化钠溴化钠102.9无色立无色立方晶体方晶体3.2037551390可可 溶溶略略 溶溶不不 溶溶浓硫酸浓硫酸98.08无色油无色油状液体状液体 1.8410.35340(分解分解) 1-丁烯丁烯56.10气气 体体0.5951-185.46.31.3777不不 溶溶易易 溶溶易易溶溶正丁醚正丁醚130.22液液 体体0.77397.9142.

4、41.39920.05三、相关物质的物理常数：三、相关物质的物理常数：数据来源：Combined Chemical Dictionary回流装置气体吸收装置蒸馏装置分液装置 Chem is try !有机化学实验有机化学实验四、实四、实 验验 装装 置置 图：图：安装回流冷凝管(10mL水 + 10mL浓H2SO4 )分2-3次从冷凝管上端加入安装气体吸收装置加热回流20min稍冷、改为蒸馏装置C4H9Br、C4H9OH、(C4H9)2O、H2O、HBr加5mL水水洗涤H2O 、 HBr、 C4H9OHC4H9Br、C4H9OH、(C4H9)2O加3mL浓H2SO42次洗涤五、实五、实 验验

5、流流 程程 （请参考教材（请参考教材Page19）H2SO4 、 C4H9OH2、C4H9-O-C4H9C4H9Br、（少）、（少）H2SO4加10mL水水洗涤加5mL10%Na2CO3洗涤加10mL水水洗涤无水CaCl2干燥步步不不做）做）2022-4-29具体操作步骤：具体操作步骤： 1、投料、投料 （1） 先配制混酸：在烧杯中加入先配制混酸：在烧杯中加入10ml水，再缓慢加入水，再缓慢加入10ml浓硫酸，混合均浓硫酸，混合均匀，并冷至室温后备用。匀，并冷至室温后备用。（已配好）（已配好） （2）在）在100mL圆底烧瓶中依次加入圆底烧瓶中依次加入8.3g溴化钠和溴化钠和6.2ml正丁醇，

6、充分振荡正丁醇，充分振荡后加入后加入2-3粒沸石粒沸石。 （3）安装回流冷凝管，从上方分）安装回流冷凝管，从上方分2-3次次加入稀硫酸。加入稀硫酸。 (注意：投料时不要让固体沾到磨口以及 液面以上的烧瓶壁上。投料后，一定要混合均匀)。 Chem is try !有机化学实验有机化学实验2022-4-295%NaOH水 溶 液 在冷凝管上端接一吸收溴化氢气在冷凝管上端接一吸收溴化氢气体的装置，用体的装置，用5%的氢氧化钠做吸收的氢氧化钠做吸收剂。剂。（注意倒扣的漏斗口与碱液间（注意倒扣的漏斗口与碱液间的距离，防止碱液被倒吸）。的距离，防止碱液被倒吸）。 电热套小火加热到沸腾，回流电热套小火加热到

7、沸腾，回流20-30 min。并不时摇动烧瓶促使反应完。并不时摇动烧瓶促使反应完成。成。（注意调整距离和摇动烧瓶的（注意调整距离和摇动烧瓶的操作，并操作，并控制回流速度控制回流速度） 2 2、加热回流、加热回流问题：问题：如果产生的是碱性气体（如：氨气），用什么物质做吸收液？如果产生的是碱性气体（如：氨气），用什么物质做吸收液？ Chem is try !有机化学实验有机化学实验防倒吸防倒吸2022-4-293、分离粗产物、分离粗产物 待反应液冷却后，改回流装置为蒸馏装置（用待反应液冷却后，改回流装置为蒸馏装置（用75度弯管和度弯管和直形冷凝管直形冷凝管冷凝），蒸出粗产物。冷凝），蒸出粗产物。

8、 Chem is try !有机化学实验有机化学实验判断产物是否蒸完，可依据以下几点判断产物是否蒸完，可依据以下几点: : (a) (a) 反应瓶内上层反应瓶内上层油层消失油层消失；(b)(b)蒸出液蒸出液是否由混浊是否由混浊变为澄清变为澄清；(c)(c)用内盛对水的小试管收集馏用内盛对水的小试管收集馏液，观察液，观察有无油珠物质有无油珠物质的存在。的存在。2022-4-294 4、洗涤粗产物洗涤粗产物 将馏出液移至分液漏斗中，加入将馏出液移至分液漏斗中，加入5ml水洗涤，静置分层水洗涤，静置分层（产物哪一层？产物哪一层？）后，将产物转入分液漏斗中，用）后，将产物转入分液漏斗中，用3ml浓浓硫

9、酸硫酸洗涤，分去硫酸层（洗涤，分去硫酸层（哪一层？哪一层？）。有机相依次用）。有机相依次用10ml水、水、5ml 10%Na2CO3溶液和溶液和10ml水洗涤后，转入水洗涤后，转入干燥的干燥的锥锥形瓶中。形瓶中。 Chem is try !有机化学实验有机化学实验振摇后要及时放气振摇后要及时放气！防浓硫酸防浓硫酸密度常数密度常数水：水： 1.01-溴丁烷：溴丁烷： 1.275浓硫酸：浓硫酸： 1.84碳酸钠溶液：碳酸钠溶液： 1.05、产物的干燥、产物的干燥 在上述装有产物的锥形瓶中加入在上述装有产物的锥形瓶中加入1-2g的无水的无水CaCl2干燥，间歇摇动锥形瓶，直到液体清亮为止。干燥，间歇

10、摇动锥形瓶，直到液体清亮为止。 Chem is try !有机化学实验有机化学实验CaCl2OH2+CaCl2OH2.6 Chem is try !有机化学实验有机化学实验；：2022-4-296、蒸馏收集产物、蒸馏收集产物 （由于时间关系不做）（由于时间关系不做） 用塞有棉花的小漏斗滤掉干用塞有棉花的小漏斗滤掉干燥剂后，移至小蒸馏瓶中，加热燥剂后，移至小蒸馏瓶中，加热蒸馏，收集蒸馏，收集99-102的馏分（的馏分（注注意勿使氯化钙掉入蒸馏烧瓶中意勿使氯化钙掉入蒸馏烧瓶中）。）。产品回收！产品回收！ Chem is try !有机化学实验有机化学实验产率计算产率计算因其它试剂过量，因其它试剂过

11、量，理论产量按正丁醇计算理论产量按正丁醇计算。2022-4-292022-4-29 正确安装正确安装和使用气体吸收装置。和使用气体吸收装置。 投料顺序应严格按教材上进行，浓硫酸要投料顺序应严格按教材上进行，浓硫酸要分批分批加入，混合均匀。加入，混合均匀。操作重点及注意事项操作重点及注意事项 蒸馏蒸馏1- 1-溴丁烷粗产物时，注意溴丁烷粗产物时，注意判断蒸馏终点判断蒸馏终点。 Chem is try !有机化学实验有机化学实验 干燥剂不可在空气中暴露太久，否则会吸水。干燥剂干燥剂不可在空气中暴露太久，否则会吸水。干燥剂用量应合理用量应合理。 精制蒸馏时一整套精制蒸馏时一整套仪器均需干燥仪器均需干

12、燥。 洗后产物洗后产物呈红色呈红色，可用少量的饱和亚硫酸氢钠水溶液洗涤，以，可用少量的饱和亚硫酸氢钠水溶液洗涤，以除去由于浓硫酸的氧化作用生成的除去由于浓硫酸的氧化作用生成的游离溴游离溴。 洗涤粗产物时，注意洗涤粗产物时，注意正确判断哪一层是有机层正确判断哪一层是有机层。 蒸馏前必须蒸馏前必须加止暴剂加止暴剂( (沸石沸石) )。(1) (1) 反应后的粗产物中有哪些杂质反应后的粗产物中有哪些杂质? ?后处理时，各步洗涤后处理时，各步洗涤 的目的何在的目的何在? ? (2) (2) 粗产品粗产品1-1-溴丁烷经水洗后油层呈红棕色是什么原因？溴丁烷经水洗后油层呈红棕色是什么原因？ 应如何处理？应如何处理？(3) (3) 用分液漏斗洗涤产物时，正溴丁烷时而在上层，时而在下用分液漏斗洗涤产物时，正溴丁烷时而在上层，时而在下层，如不知道产物的密度时可用什么简便的方法加以判别？层，如不知道产物的密度时可用什么简便的方法加以判别？(4) (4) 用无水氯化钙干燥脱水，重蒸馏时为什么要先除去氯化钙？用无水氯化钙干燥脱水，重蒸馏时为什么要先除去氯化钙？思思 考考 题：题： Chem is try !有机化学实验有机化学实验 Chem is try !有机化学实验有