有机化学实验讲义(1) - 图文 联系客服

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实验三 环己烯的制备

[反应式]:自查 [药品]

环己醇[1] 5毫升 0.05摩尔 磷酸(85%)[2] 2毫升 无水氯化钙,碳酸钠。 [实验操作]

在圆底烧瓶中放入5毫升环己醇和2毫升磷酸,加入2-3粒沸石,振摇均匀后安装成蒸馏装置(用克氏蒸馏头,效果更好),小火加热蒸馏,用三角瓶收集90℃以前的馏分[3],直至温度有下降趋势或反应液约剩2-3毫升时,停止加热。加少许氯化钠饱和馏出液,分出上层粗产物于干燥的三角瓶中,用无水氯化钙[4]干燥后蒸馏,收集81-85℃馏分,产量2.5-3克。 纯环己烯为无色透明的液体。沸点83℃,d204 0.810。 [附注]

(1) 环己醇在常温下是粘稠液体(熔点24℃),在量取时应注意防止转移

中的损失。若在水浴上温热后,则粘度明显降低,量取比较方便。

(2) 亦可用浓硫酸作脱水剂。 (3) 防止原料环己醇被蒸出。

(4) 无水氯化钙亦可除去未作用的醇。 [思考题]

(1) 粗制的环己烯馏液中加入氯化钠饱和的目的是什么? (2) 为什么温度有下降趋势是蒸馏粗产物完全的标志? (3) 在蒸馏终止前,出现的阵阵白雾是什么?

(4) 写出无水氯化钙吸水后的化学变化方程式,为什么蒸馏前一定要将它

过滤掉?

(5) 写出下列醇与浓硫酸进行脱水的产物。

A 3-甲基-1-丁醇;B 3-甲基-2-丁醇;C 3,3-二甲基-2-丁醇。

(6) 指出环己烯的IR谱图(图3.1.1)中烯键伸缩振动和面外弯曲振动及

烯键氢伸匀收峰的位置。

(7) 指出环已烯的1H NMR谱图(图3.1.2)中不同δ值的吸收峰所对应

的氢核。

实验四 苯甲酸乙酯

[反应式]

[试剂]

6 g (0. 05 mol)苯甲酸,11.9 g(15 mL,0.26 mol)无水乙醇(99.5%),苯,

浓硫酸,碳酸钠,乙醚,无水氯化钙

[步骤]

在50 mL圆底烧瓶中,加入6 g苯甲酸、15 mL无水乙醇、12 mL苯和2.5 mL浓硫酸,摇匀后加入几粒沸石,再装上分水器,从分水器上端小心加水至分水器支管处然后再放去4.5 mL[1],分水器上端接一回流冷凝管。

将烧瓶在水浴上加热回流,开始时回流速度要慢,随着回流的进行,分水器中出现了上、中、下三层液体[2],且中层越来越多。约2h后,分水器中的中层液体已达3.5~4 mL左右,即可停止加热。放出中、下层液体并记下体积。继续用水浴加热,使多余的乙醇和苯蒸至分水器中(当充满时可由旋塞放出,注意放时应移去热源)。

将瓶中残液倒人盛有45 mL冷水的烧杯中,在搅拌下加入碳酸钠粉末[3]至无二氧化碳气体产生(pH试纸检验至呈中性)。

用分液漏斗分出粗产物[4],用15 mL乙醚萃取,合并粗产物和醚萃取液,用无水氯化钙干燥。水层倒入公用的回收瓶回收未反应的苯甲酸[阳。干燥后的醚溶液置于25 mL蒸馏瓶,先用水浴蒸去乙醚,再在石棉网上加热,收集210~213℃馏分,产量约5g。

纯粹苯甲酸乙酯的沸点为213℃,折射率nl. 500 1。

20D本实验需5~6 h[6]。 [注释]

[l]根据理论计算,带出的总水量约1.6g左右。因本反应是借共沸蒸馏带出反应中生成的水,根据注释[2]计算,共沸物下层的总体积约3 mL。

[2]下层为原来加入的水。由反应瓶中蒸出的馏液为三元共沸物(沸点为64.6℃,含苯74. 1%,乙醇18. 5%,水7.4%)。它从冷凝管流入水分离器后分为两层,上层占84%(含苯86. 0%、乙醇12. 7%、水1.3%)。下层占16%(含苯4.8%,乙醇52. 1%,水43. 1%),此下层即为水分离器中的中层。

[3]加碳酸钠的目的是除去硫酸及未作用的苯甲酸,要研细后分批加入,否则会产生大量泡沫而使液体溢出。

[4]若粗产物中含有絮状物难以分层,则可直接用12.5 mL乙醚萃取。 [5]可用盐酸小心酸化用碳酸钠中和后分出的水溶液,至溶液对pH试纸呈酸性,抽滤析出的苯甲酸沉淀,并用少量冷水洗涤后干燥。

[6]本实验也可按下列步骤进行:

将6g苯甲酸,18 mL无水乙醇、1.2 mL浓硫酸混合均匀,加热回流3h后,改成蒸馏装置。蒸去乙醇后处理方法同上。

[思考题]

(1)本实验应用什么原理和措施来提高该平衡反应的产率?

(2)实验中,你是如何运用化合物的物理常数分析现象和指导操作的? (3)指出苯甲酸乙酯1H NMR谱图中不同位置吸收峰所对应的氢核并加以解释。

苯甲酸乙酯IR谱图

苯甲酸乙酯1H NMR谱图

实验五 对甲苯乙酮的合成

[反应式] 自查