1、實驗四 1-溴丁烷的制備（4學時） 有機化學實驗 化學化工學院 Chem is try !一、實 驗 目 的：學習從醇制備鹵代烴的原理與方法；練習帶有有害氣體吸收裝置的回流加熱操作；掌握蒸餾、萃取、洗滌、液體干燥等基本操作。 有機化學實驗 Chem is try !將結構對應的醇通過親核取代反應轉變為鹵代物，常用的試劑有氫鹵酸、三鹵化磷和氯化亞砜。醇與氫鹵酸的反應是制備鹵代烷最方便的方法。根據醇的結構不同，反應存在著兩種不同的機理，叔醇按SN1機理，伯醇則主要按SN2機理進行。二、實 驗 原 理：有機化學實驗 Chem is try !1-溴丁烷的制備：主反應：副反應：（1）吸收反應中生成的H

2、2O使HBr保持較高濃度，做吸水劑；（2）提供質子，使醇質子化，作催化劑；（3）使生成的水質子化，減少逆反應的發生。問題：濃硫酸的作用是什么？名 稱分子量性 狀密度熔點()沸點()折光率溶 解 度水乙 醇乙 醚正丁醇74.12液 體0.81089.8117.41.39719151-溴丁烷137.03液 體1.275-112.4101.61.43900.0616溴化鈉102.9無色立方晶體3.2037551390可 溶略 溶不 溶濃硫酸98.08無色油狀液體 1.2410.35340(分解)1-丁烯56.10氣 體0.5951-185.46.31.3777不 溶易 溶易溶正丁醚130.22液 體

3、0.77397.9142.41.39920.05三、相關物質的物理常數：數據來源：Combined Chemical Dictionary回流裝置氣體吸收裝置蒸餾裝置分液裝置 Chem is try !有機化學實驗四、實 驗 裝 置 圖：100mL圓底燒瓶8.3g 無水NaBr，6.2mL n-C4H9OH23粒沸石安裝回流冷凝管(10mL水 + 10mL濃H2SO4 )分4次從冷凝管上端加入安裝氣體吸收裝置加熱回流30min稍冷、改為蒸餾裝置補加23粒沸石餾出液C4H9Br、C4H9OH、(C4H9)2O、H2O、HBr殘留液棄去加5mL水洗滌上層H2O 、 HBr、 C4H9OH棄去下層C

4、4H9Br、C4H9OH、(C4H9)2O加3mL濃H2SO42次洗滌五、實 驗 流 程：上層H2SO4 、 C4H9OH2、C4H9-O-C4H9下層C4H9Br、（少）H2SO4+H倒入廢液桶內加10mL水洗滌加5mL10%Na2CO3洗滌加10mL水洗滌無水CaCl2干燥蒸餾收集99102餾分2022/7/5具體操作步驟： 1、投料 （1） 先配制混酸：在燒杯中加入10ml水，再緩慢加入10ml濃硫酸，混合均勻，并冷至室溫后備用。 （2）在100mL圓底燒瓶中依次加入8.3g溴化鈉和6.2ml正丁醇，充分振蕩后加入2-3粒沸石。 （3）安裝回流冷凝管，從上方分4-5次加入混酸。 (注意：

5、投料時不要讓固體沾到磨口以及 液面以上的燒瓶壁上。 投料后，一定要混合均勻)。 Chem is try !有機化學實驗2022/7/5 在冷凝管上端接一吸收溴化氫氣體的裝置，用5%的氫氧化鈉做吸收劑。（注意倒扣的漏斗口與堿液間的距離，防止堿液被倒吸）。 電熱套小火加熱到沸騰，回流30min。并不時搖動燒瓶促使反應完成。（注意調整距離和搖動燒瓶的操作，并控制回流速度） 2、加熱回流問題：如果產生的是堿性氣體（如：氨氣），用什么物質做吸收液？ Chem is try !有機化學實驗2022/7/53、分離粗產物 待反應液冷卻后，改回流裝置為蒸餾裝置（用75度彎管和直形冷凝管冷凝），蒸出粗產物。 C

6、hem is try !有機化學實驗判斷產物是否蒸完，可依據以下幾點: (a) 反應瓶內上層油層消失；(b)蒸出液是否由混濁變為澄清；(c)用內盛對水的小試管收集餾液，觀察有無油珠物質的存在。2022/7/54、洗滌粗產物 將餾出液移至分液漏斗中，加入5ml水洗滌，靜置分層（產物哪一層？）后，將產物轉入分液漏斗中，用3ml濃硫酸洗滌，分去硫酸層（哪一層？）。有機相依次用10ml水、5ml 10%Na2CO3溶液和10ml水洗滌后，轉入干燥的錐形瓶中。 Chem is try !有機化學實驗振搖后要及時放氣！將待干燥的液體倒入干燥的錐形瓶加入大小適中塊狀的無水CaCl2少量多次加入蓋好玻璃塞間歇

7、搖動放置一段時間5、產物的干燥 在上述裝有產物的錐形瓶中加入1-2g的無水CaCl2干燥，間歇搖動錐形瓶，直到液體清亮為止。 Chem is try !有機化學實驗受熱放出水干燥后，應除去干燥劑，再蒸餾 Chem is try !有機化學實驗干燥劑的選擇1）與被干燥有機物不發生化學反應或催化作用；2）不能溶解于該有機物中；3）吸水量大、干燥速度快、價格低廉； 如酸性物質不能用堿性干燥劑，強堿性干燥劑氫氧化鈉能催化某些醛類或酮類發生縮合，氯化鈣易與醇、酯、胺類形成絡合物。 觀察被干燥的液體：溶液變為澄清透明。觀察干燥劑在液體中的外觀：加入干燥劑后，變黏，粘在壁上，搖動不易旋轉，表明干燥劑用量不夠

8、，應補加。直到新的干燥劑不結塊，不粘壁。干燥劑棱角分明，搖動時旋轉，表明所加干燥劑用量合適。干燥劑的用量觀察法2022/7/56、蒸餾收集產物 用塞有棉花的小漏斗濾掉干燥劑后，移至小蒸餾瓶中，加熱蒸餾，收集99-102的餾分（注意勿使氯化鈣掉入蒸餾燒瓶中）。產品回收！ Chem is try !有機化學實驗產率計算因其它試劑過量，理論產量按正丁醇計算。2022/7/5正確安裝和使用氣體吸收裝置。投料順序應嚴格按教材上進行，濃硫酸要分批加入，混合均勻。操作重點及注意事項蒸餾1-溴丁烷粗產物時，注意判斷蒸餾終點。 Chem is try !有機化學實驗干燥劑不可在空氣中暴露太久，否則會吸水。干燥劑

9、用量應合理。精制蒸餾時一整套儀器均需干燥。洗后產物呈紅色，可用少量的飽和亞硫酸氫鈉水溶液洗滌，以除去由于濃硫酸的氧化作用生成的游離溴。洗滌粗產物時，注意正確判斷哪一層是有機層。蒸餾前必須加止暴劑(沸石)。(1) 反應后的粗產物中有哪些雜質?后處理時，各步洗滌 的目的何在? (2) 粗產品1-溴丁烷經水洗后油層呈紅棕色是什么原因？ 應如何處理？(3) 用分液漏斗洗滌產物時，正溴丁烷時而在上層，時而在下層，如不知道產物的密度時可用什么簡便的方法加以判別？(4) 用無水氯化鈣干燥脫水，重蒸餾時為什么要先除去氯化鈣？思 考 題： Chem is try !有機化學實驗 Chem is try !有機化學實驗實驗報告的撰寫實驗目的和要求實驗原理及反應式實驗所需主要物料及產物的物性常數實驗裝置圖實驗流程實驗步驟和現象記錄產品外觀和產率計算討論