1-      溴丁烷的制备（实验报告）

一、实验目的

1.       学习用溴化钠，浓硫酸和正丁醇制备1-溴丁烷的原理和方法

2.       学习有害气体吸收装置的安装，巩固加热回流的操作

二、实验原理

    主要反应：

         

副反应 

                  

三、实验方法

   1.100ml三口瓶加入13.67g溴化钠加10ml正丁醇烧瓶上装可吸收有害气体的回流冷凝管。

   2.锥形瓶加10ml水，边振摇边加16ml弄硫酸。用冷水冷却，将混合液从三口瓶一口加入，沸石，小火回流59min，冷却、

   3.取下废气装置，30ml冰水于三口瓶一口加入，溶解固体，倒入分液漏斗，有机层加入5ml冷却浓硫酸，震荡，静置分层，放出下层，上层1-溴丁烷依次用8ml饱和碳酸钠，收集下层，然后，10ml水洗涤，收集下层，之后将其加入小锥形瓶，无水氯化钙干燥。

4.然后将粗品滤入50ml蒸馏烧瓶，小火蒸馏，收集馏分，最后温度基本稳定在100‘C、

四、实验药品

1.正丁醇：天津风船化学试剂科技有限公司  （AR  20100918）

  2.溴化钠：天津市化学试剂三厂 (AR  20050310)

  3.NAOH:天津风船化学试剂科技有限公司  （AR  20100508）

  4.无水CaCl2: 天津市光复精细化工研究所  （AR  20101025）

  5. 浓硫酸：北京化工厂 (AR  20100304)

  6.碳酸钠：天津风船化学试剂科技有限公司  （AR  20100308）

五、注意事项

  分液漏斗分液时，粗产物倒入分液漏斗后（第一次分液）弃去下层；加浓硫酸后（第二次分液）弃去下层；饱和碳酸钠和水洗涤时（第三、第四次分液）弃去上层。

六、数据处理

   1.溴化钠质量：13.67g

2.反应开始时间：14:39            结束时间：15：38

3.蒸馏开始时间:16.10             结束时间：16.28

4.沸程：99-100‘C

5.空瓶重：17.08g        瓶+产物：24.09g

七、实验装置                    

       

八、思考题

  1.制备1-溴丁烷除本方法外，还有哪些方法？

答：可用三口瓶装置，用恒压滴液漏斗滴加稀释后的硫酸以增加氢溴酸的利用率

2.反应混合液中可能含有那些杂质？如何除去？

①    粗1-溴丁烷中含有小量未反应的正丁醇和正丁醚以及1-丁烯等杂质，他们都能溶解于冷浓硫酸除去

②    粗1-溴丁烷中有事因含有少量游离的溴而显粉红色或红棕色，可用少量亚硫酸氢钠的水溶液除去

3.    用无水氯化钙干燥脱水，蒸馏时为什么要将氯化钙除去？

无水氯化钙的吸水原因是生成了结晶水，加热条件下，结晶水会失去，回到1-溴丁烷中，就失去了干燥的意义。

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第二篇：1-溴丁烷的制备

1-溴丁烷的制备

思考题

1. 溴丁烷制备实验为什么用回流反应装置？

答：此反应较慢，需要在较高的温度下、长时间反应，而玻璃反应装置可达到的最高反应温度是回流温度，所以采用回流反应装置。

2. 溴丁烷制备实验为什么用球型而不用直型冷凝管做回流冷凝管？

答：因为球型冷凝管冷凝面积大，各处截面积不同，冷凝物易回流下来。

3. 溴丁烷制备实验采用1﹕1的硫酸有什么好处？

答：减少硫酸的氧化性，减少有机物碳化；水的存在增加HBr溶解量，不易逃出反应体系，减少HBr损失和环境污染。

4. 什么时候用气体吸收装置？怎样选择吸收剂？

答：有污染环境的气体放出时或产物为气体时，常用气体吸收装置。吸收剂应该是价格便宜、本身不污染环境，对被吸收的气体有大的溶解度。如果气体为产物，吸收剂还应容易与产物分离。

5. 1—溴丁烷制备实验中，加入浓硫酸到粗产物中的目的是什么？

答：除去粗产物中未反应的原料丁醇或溶解的副产物丁烯等。

6. 1—溴丁烷制备实验中，粗产物用75度弯管连接冷凝管和蒸馏瓶进行蒸馏，能否改成一般蒸馏装置进行粗蒸馏？这时如何控制蒸馏终点？

答：可用一般蒸馏装置进行粗蒸馏，馏出物的温度达到100℃时，即为蒸馏的终点，因为1-溴丁烷/水共沸点低于100℃，而粗产物中有大量水，只要共沸物都蒸出后即可停止蒸馏。

7. 在1—溴丁烷制备实验中，硫酸浓度太高或太低会带来什么结果？

答：硫酸浓度太高：

(1)会使NaBr氧化成Br2，而Br2不是亲核试剂。

 2 NaBr  +  3 H2SO4(浓)   →Br2  +  SO2  +  2 H2O  +2 NaHSO4

(2)加热回流时可能有大量HBr气体从冷凝管顶端逸出形成酸雾。

硫酸浓度太低：生成的HBr量不足，使反应难以进行。

注意事项

1、  加料时，不要让溴化钠粘附在液面以上的烧瓶壁上，加完物料后要充分摇匀，防止硫酸局部过浓，一加热就会产生氧化副反应，使产品颜色加深。

2、  加热时，一开始不要加热过猛，否则，反应生成的HBr来不及反应就会逸出，另外反应混合物的颜色也会很快变深。操作情况良好时，油层仅呈浅黄色，冷凝管顶端应无明显的HBr逸出。

3、  粗蒸正溴丁烷时，黄色的油层会逐渐被蒸出，应蒸至油层消失后，馏出液无油滴蒸出为止。检验的方法是用一个小锥形瓶，里面事先装一定的水，用其接一两滴馏出液，观察其滴入水中的情况，如果滴入水中后，扩散开来，说明已无产品蒸出；如果滴入水中后，呈油珠下沉，说明仍有产品蒸出。当无产品蒸出后，若继续蒸馏，馏出液又会逐渐变黄，呈强酸性。这是由于蒸出的是HBr水溶液和HBr被硫酸氧化生成的Br2，不利于后续的纯化。

4、  如果用磨口仪器，粗蒸时，也可将75°弯管换成蒸馏头进行蒸馏，用温度计观察蒸气出口的温度，当蒸气温度持续上升到105℃以上而馏出液增加甚慢时即可停止蒸馏，这样判断蒸馏终点比观察馏出液有无油滴更为方便准确。用浓硫酸洗涤粗产品时，一定要事先将油层与水层彻底分开，否则浓硫酸被稀释而降低洗涤的效果。如果粗蒸时蒸出的HBr洗涤前未分离除尽，加入浓硫酸后就被氧化生成Br2，而使油层和酸层都变为橙黄色或橙红色。

5、  酸洗后，如果油层有颜色，是由于氧化生成的Br2造成的，在随后水洗时，可加入少量NaHSO3，充分振摇而除去。

6、  用无水氯化钙干燥时，一般用块状的，粉沫的容易造成悬浮而不好分离。氯化钙的用量视粗产品中含水量而定。一般加2－3块，摇动后，如果溶液变澄清，氯化钙表面没有变化就可以了。如果粗产品中含水量较多，摇动后，氯化钙表面会变湿润，这时应再补加适量的氯化钙。用氯化钙干燥产品，一般至少放置半个小时，最好放置过夜，才能干燥完全，但实验中由于时间关系，只能干燥5－10分钟。有时干燥前溶液呈混浊，经干燥后溶液变澄清，但这并不一定说明它已不含水分。干燥后，干燥剂可通过过滤而除去，但本实验为了省事，可用倾倒的方法，用玻璃棒挡住别让干燥剂进入蒸馏瓶中就可以了。

7、  本实验最后蒸馏收集99－103℃的馏分，但是，由于干燥时间较短，水一般除不尽，因此，水和产品形成的共沸物会在99℃以前就被蒸出来，这称为前馏分，不能做为产品收集，要另用瓶接收，等到99℃后，再用事先称重的干燥的锥形瓶接收产品。

   有害气体吸收

    在某些有机化学实验中会产生和逸出有刺激性的、水溶性的气体（例如，在制对甲苯乙酮时会产生大量氯化氢，在制正溴丁烷时会逸出溴化氢），这时，必须使用气体吸收装置来吸收这些气体，以免污染实验室空气。常见的气体吸收装置见图1-6 ，其中图1-6（1）和图1-6（2）是用于吸收少量气体的装置。图1-6（1）中的漏斗口应略为倾斜，使一半在水中，一半露出水面，这样既能防止气体逸出，又可防止水被倒吸至反应瓶中。图1-6（2）的玻璃管应略微离开水面，以防倒吸。有时为了使卤化氢、二氧化硫等气体能较完全地被吸收，可在水中加少些氢氧化钠。若反应过程中会生成或逸出大量有害气体，特别当气体逸出速度很快时，应使用图1-6（3）的装置。在图1-6（3）中，水自上端流下（可利用冷凝管流出的水），并在恒定的平面上从吸滤瓶支管溢出，引入水槽。粗玻璃管应恰好伸入水面，被水封住，吸收效果较好。

1、反应装置的密封性要好。吸收液用水即可，气体导管出口处要接近但不能接触吸收液面。

2、实验中采用1：1硫酸，一方面减少副反应，另一方面吸收未反应的溴化氢气体，因此，不能用浓硫酸。

3、蒸出粗产品时，可以不加温度计。检验油滴的方法可用盛少清水的小烧杯接收几滴馏出液，观察烧杯底部有无小油珠。

4、蒸馏时所用的各仪器必须预先烘干，否则产品易浑浊。

5、接受瓶应预先称重，采用减量法可测得产品的重量。