有机化学实验讲义(2)

就是馏出液的沸点。当瓶内只剩下少量（约0.5～1mL）液体时，若维持原来的加热速度，温度计读数会突然下降，即可停止蒸馏，即使杂质很少，也不应将瓶内液体完全蒸干，以免发生意外。蒸馏结束，先停止加热，后停止通水，拆卸仪器顺序与装配时相反。

图4-3蒸馏装置

2、微量法测定沸点

测定装置如图4-4所示，取内径3~4mm，长60~70mm，一端封闭的玻璃管做沸点管的外管，在此玻璃管中滴入4~5滴待测样品（液柱高约lcm），在此管中插入内径约1mm上端封口的毛细管，其开口处浸入样品中。将沸点管捆于温度计上，使样品部分置于水银球侧面中部，用提勒管加热法（如实验1中提勒管法）。加热时由于气体膨胀，内管中会有小汽泡缓缓逸出，在达到液体的沸点时，将有一连串的小气泡快速地逸出。此时可停止加热，使浴温自行下降，气泡逸出速度即渐渐减慢，当最后一个气泡刚欲缩回至内管中时，记录此时温度即为该液体的沸点。待温度下降几度后再重复几次，温度计的读数相差应该不超过1℃。

图4-4 微量法测定沸点

五、思考题

1、沸石(即止暴剂或助沸剂)为什么能止暴？如果加热后才发现没加沸石怎么办？ 2、冷凝管通水方向是由下而上，反过来行吗？为什么？

3、在蒸馏装置中，温度计水银球的位置不符合要求会带来什么结果？

4、用微量法测定沸点，为什么把最后一个气泡欲缩回至管内的瞬间温度作为该化合物的沸点？ 注释：

[1]为了保证温度计水银球在蒸馏时完全被蒸气所包围，才能正确测得蒸汽温度。 [2] 加沸石可使液体平稳沸腾，防止液体过热产生暴沸；一旦停止加热后再蒸馏，应重新加沸石；若忘了加沸石，应停止加热，冷却后再补加。

实验3 环己烯的制备

一、实验目的

1、掌握酸做催化剂由醇脱水制烯烃的原理和方法。 2、了解分馏原理，掌握分馏的装置及操作。

3、巩固分液漏斗的基本操作及用干燥剂干燥液体的方法。 二、实验原理

在酸的催化下，醇分子内脱水可生成烯烃，常用催化剂的无机酸有磷酸、硫酸。实验是以浓磷酸作催化剂，环己醇脱水来制备环己烯。

主反应：

OH85% H3PO4+H2O

一般认为，该反应历程为E1历程，酸使醇羟基质子化，使它以水的形式离去生成碳正离子，碳正离子失去一个质子形成烯烃。

反应机理如下：

HOH2 OHO-H2OH H

副反应：

OH85% H3PO4O+H2O

主反应为可逆反应，为了使反应向正方向进行，边反应边将反应生成的环己烯和水形成的二元共沸物（沸点70.8℃，含水10 %）蒸出。但是原料环己醇也能和水形成二元共沸物（沸点97.8℃，含水80 %）。为了使产物以共沸物的形式蒸出反应体系，而又不夹带原料环己醇，本实验采用分馏装置，并控制柱顶温度不超过85℃。

分馏技术是有机合成、生产中常用的液态物质分离、提纯的技术之一，它又叫精馏或分级蒸馏。分馏是通过分馏装置（或设备）使沸点相差较小的液体混合物，通过多次部分汽化-冷凝的热交换以达到将其中不同组分分离提纯的目的。

分馏技术的关键仪器是分馏柱，其工作原理为：将欲分离提纯的液态混合物在装置中加热并让蒸汽进入分馏柱。由于蒸汽被室外空气冷却而发生冷凝，冷凝液经分馏柱内壁流下。当流下的冷凝液与上升的蒸气相互接触时发生了热交换。上升的蒸汽部分被冷凝，所放出的热量使流下的冷凝液又部分汽化。由于高沸点的组分易被冷凝，而低沸点的组分则易被汽化，所以经过热交换后，上升蒸汽中低沸点的组分增加，而流下的冷凝液中高沸点的组分增加。如此不断反复进行热交换，低沸点组分因不断汽化逐渐上升至分馏柱顶部而先被蒸馏出来，而烧瓶里高沸点组分的比例不断提高。于是，不同沸点的物质便得以分离、纯化。 三、实验仪器及试剂

仪器：圆底烧瓶、分馏柱、直形冷凝管、蒸馏头、150℃温度计、尾接管、锥形瓶、量筒 药品：环己醇、85 %磷酸、氯化钠、5 %碳酸钠溶液、无水氯化钙 四、实验步骤

1、仪器安装及加料

【1】

在50毫升干燥的圆底烧瓶中，放入10 g（约10.4 mL）环己醇及5 mL85 %磷酸，充

【2】

分摇荡使两种液体混合均匀。投入几粒沸石。按图4-19安装仪器。由于该装置较高，因此，安装时要求圆底烧瓶、分馏柱及直形冷凝管均应固定在铁架台上，做到平稳、接口严密。用小锥形瓶作接受器，置于碎冰浴里。

2、加热回流

用小火慢慢加热混合物至沸腾，以较慢速度进行蒸馏，并控制分馏柱顶部温度不超过[3]

85℃，馏液为带水的混合物。当无液体蒸出时，加大火焰，继续蒸馏。当烧瓶中只剩下很

[4]

少量的残渣并出现阵阵白雾，停止加热。蒸出液为环己烯和水的混浊液。

3、产物纯化

[5]

将锥形瓶中的馏出液，加入氯化钠饱和，然后加入3~4ml 5%碳酸钠溶液中和微量的酸。油层转移到干燥的小锥形瓶中，加入少量的无水氯化钙干燥之。必须待液体完全澄清透明后，才能进行蒸馏。

将干燥后的粗制环己烯在水浴上进行蒸馏，收集80-85℃的馏分。所用的蒸馏装置必须

[6]

是干燥的。

2020

纯环己烯为无色透明液体，沸点83℃，d40.8102，nD1.4465。

图4-19 环己烯制备装置

五、思考题

1、在粗制的环己烯中，加入氯化钠饱和的目的何在？ 2、在蒸馏终止前，出现的阵阵白雾是什么？

3、写出无水氯化钙吸水后的化学反应方程式，为什么蒸馏前一定要将它过滤？ 4、在环己烯制备实验中，为什么要控制分馏柱顶温度不超过85℃？ 5、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？

注释：

[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，磷酸和环己醇必须混合均匀后才能加热，否则反应物会被氧化，在加热过程中可能会局部炭化。

[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85℃，防止未反应的环己醇蒸出，降低反应产率。反应时间约40 min左右。

[4] 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（环己烯－水的共沸物）的量达到理论计算值。

[5]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。

[6] 环已烯可以和水形成二元共沸物，如果蒸馏装置没有充分干燥而带水，在蒸馏时则可能因形成共沸物使前馏份增多而降低产率。

实验4 乙酰水杨酸的制备

一、实验目的

1、掌握利用酚类的酰化反应制备乙酰水杨酸的原理和制备方法。

2、巩固重结晶、减压过滤、洗涤、干燥、熔点测定等基本实验操作。 二、实验原理

乙酰水杨酸（阿司匹林）是现代生活中最大众化的万用药之一，它是一种强效的解热镇痛药。主要用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等。近年来，由于其具有抑制血小板凝聚的作用，治疗范围又进一步扩大到预防血栓形成，治疗心血管疾病。阿司匹林化学名为2-乙酰氧基苯甲酸，化学结构式为：

OCOCH3

COOH

阿司匹林为白色针状或板状结晶，mp.135~140℃，易溶于乙醇，可溶于三氯甲烷、乙醚，微溶于水。

乙酰水杨酸是乙酸酐和水杨酸在酸性条件下酯化而成。 OO OOH2SO4OHOH+ 70~75℃OOHO

O

乙酰水杨酸可能含有的杂质包括：

1） 水杨酸（未反应的原料和产品储存水解产生），用铁盐产生紫堇色；

O O H O H

3 + e + F

O O O H

F e / 3

2）合成中可能有乙酰水杨酸酐生成，但含量不超过0.003 %时无影响

O O H O O

3）酯类杂质（不溶于碳酸氢钠）

OHO

O

+

O O O

O O O

O O

4）水杨酸聚合物 +OOOOOOOOHOOHOO++OOOOOHOOOOOOCCOOHnOH

COOCOH+On-1nH2O

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库有机化学实验讲义(2)在线全文阅读。