实验十六 己二酸的制备
一、实验目的
1、学习环己醇氧化制备己二酸的原理和方法;
2、掌握重结晶、搅拌等基本操作。
二、实验原理
己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一,可以用硝酸氧化环己醇制得。
反应方程式如下:
三、实验药品及其物理常数
四、主要仪器和材料
水浴锅 三口烧瓶(100 mL、19#×3) 恒压滴液漏斗 空心塞(14#) 球形冷凝管(19#) 螺帽接头(19#,2只) 温度计(100℃) 布氏漏斗 吸滤瓶 烧杯 冰 滤纸 水泵等.
五、实验装置
滴加、回流、尾气吸收装置
六、操作步骤
【操作要点及注意事项】
⑴搭装置:仪器的选用,搭配顺序,各仪器高度位置的控制要合理。
⑵检验气密性:实验产生的二氧化氮气体有毒,所以装置要求严密不漏气。注意尾气吸收装置中三角漏斗的高度。
⑶加料:环己醇和硝酸切不可用同一量筒量取。钒酸铵不可多加,否则产品发黄。
⑷滴加:本实验为强烈放热反应,所以滴加环己醇的速度不宜过快,以免反应过剧,引起爆炸。一般可在环己醇中加1mL水,一是减少环己醇因粘稠带来的损失,二是避免反应过剧。
⑸加热:可选择水浴加热,滴加完后继续用80-90 ℃水浴加热约15 min, 同时要摇动反应瓶,至几乎无棕色二氧化氮气体放出为止。
七、实验结果
1、产品性状: ; 2、理论产量: ;
3、实际产量: ; 4、产率: .
八、实验讨论
1、在该反应中为何要检查装置气密性?
2、为什么反应必须严格控制环己醇的滴加速度?
3、为什么有些实验在加入最后一个反应物前应预先加热?
九、实验体会
谈谈实验的成败、得失。
实验六 己二酸的制备(4学时)
一.实验目的
1、学习环己醇氧化制备己二酸的原理和方法。
2、巩固浓缩、过滤、重结晶等操作技能。
二、实验原理
己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一,它可以用硝酸或高锰酸钾氧化环己醇制得。其中用硝酸为氧化剂反应非常剧烈,伴有大量二氧化氮毒气放出,既危险又污染环境。因而本实验采用环己醇在高锰酸钾的酸性条件发生氧化反应,然后酸化得到已二酸。 3OH +8KMnO4+H23HO2CH42H+8MnO+8KOH
三、试剂
2g(2.1ml, 0.02mol)环己醇、6g (0.038mol) 高锰酸钾、10%氢氧化钠、亚硫酸氢钠、浓盐酸、 石蕊试纸
四、步骤
在250ml烧杯中安装电磁搅拌。烧杯中加入5ml 10%氢氧化钠溶液和50ml 水,搅拌下加入6g高锰酸钾。待高锰酸钾溶解后,用滴管慢慢加入2.1ml环己醇,控制滴加速度,维持反应温度在450C左右。滴加完毕反应温度开始下降时,在沸水浴中将混合物加热5min,使氧化反应完全并使二氧化锰沉淀凝结。用玻棒蘸一滴反应混合物点到滤纸上做点滴试验。 趁热抽滤混合物,滤渣二氧化锰用少量热水洗涤3次。合并滤液和洗涤液,用4ml浓盐酸酸化,使溶液呈强酸性(如何检验?)。在石棉网上加热浓缩使溶液体积减少至约10ml左右,加少量活性炭脱色后放置结晶,得白色己二酸晶体,
纯己二酸为白色棱状结晶,m.p. 152℃,d4241.366,b.p. 330.5℃(分解)。
五、思考题
1、本实验中为什么必须控制反应温度和环己醇的滴加速度?
2、为什么有些实验在加入最后一个反应物前应先预热?为什么一些反应剧烈的实验,开始时的加料速度放得较慢,等反应开始反而可以适当加快加料速度?
3、粗产物为什么必须干燥后称重?并最好进行熔点测定?
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