环己烯的制备方法-有机化学实验技术第2版

【实验目的】

（1）了解以浓磷酸催化环己醇脱水制环己烯的原理，掌握环己烯的制备方法。

（2）学会分液漏斗的使用及水浴蒸馏的基本操作，巩固分馏的基本操作技能。

【实验原理】

实验室常用醇经酸催化脱水的方法制备烯烃。常用的脱水剂有浓硫酸、浓磷酸等，可根据醇的结构不同选用。醇分子内脱水是可逆反应，为了提高转化率，常常将生成的低沸点烯烃蒸馏出来。

高浓度的酸会导致烯烃的聚合、分子间的失水及炭化等，故常伴有副产物的生成。

主反应：

副反应：

【仪器及药品】

1.仪器

分馏装置、蒸馏装置等。

2.药品

环己醇、85%浓磷酸溶液、食盐、5%碳酸钠溶液、无水氯化钙等。

【实验内容】

在50 mL干燥的圆底烧瓶中，放入15 g环己醇、10 mL浓磷酸［1］和几粒沸石，充分振摇使其混合均匀［2］。烧瓶上装一短的分馏柱作分馏装置，接上冷凝管，用锥形瓶作接收器，外用冰水冷却。

将烧瓶在石棉网上用小火慢慢加热，控制加热速度使分馏柱上端的温度不要超过90℃，馏出液为带水的混合物［3］。当烧瓶中只剩下很少量的残渣并出现阵阵白雾时，即可停止蒸馏。全部蒸馏时间约需1 h。

将馏出液用精盐饱和，然后加入3～4 mL 5%碳酸钠溶液中和微量的酸。将此液体倒入小分液漏斗中，振摇后静置分层。将下层水溶液自漏斗下端活塞放出，上层的粗产物自漏斗的上口倒入干燥的小锥形瓶中，加入1～2 g无水氯化钙干燥［4］。

将干燥后的产物滤入干燥的蒸馏瓶中［5］，加入沸石后用水浴加热蒸馏［6］（图2-2-6）。加入几粒沸石后用水浴蒸馏，收集80～85℃的馏分于一已称重的干燥小锥形瓶中［7］。产量为7～8 g。

【主要技术与注意事项】

［1］本实验采用浓磷酸作脱水剂，虽然在用量上比用浓硫酸多，但用浓磷酸可避免反应中产生SO2及因局部炭化影响产率和生成炭渣等弊病。

［2］环己醇在常温下是黏稠液体，因而用量筒量取时应注意转移中的损失，环己烯与磷酸应充分混合，否则在加热过程中可能局部炭化。

［3］最好用简易空气浴，使蒸馏时受热均匀。由于反应中环己烯与水形成共沸物（沸点70.8℃，含水10%），环己醇与环己烯形成共沸物（沸点64.9℃，含环己醇30.5%），环己醇与水形成共沸物（沸点97.8℃，含水80%），因此在加热时温度不可过高，温度不得超过90℃，蒸馏速度不宜太快，以每2～3s1滴为宜，以减少未作用的环己醇蒸出量。(www.xing528.com)

［4］水层应尽可能分离完全，否则将增加无水氯化钙的用量，使产物更多地被干燥剂吸附而招致损失。这里用无水氯化钙干燥较适合，因为它还可除去少量环己醇。

［5］在蒸馏已干燥的产物时，蒸馏所用仪器应充分干燥。

［6］反应终点的判断可参考下面几个参数：①反应进行40 min左右；②分馏出的环己烯-水共沸物达到理论值；③反应瓶中出现白雾；④柱顶温度下降后又升到85℃以上。

［7］本反应是可逆的，故采用了在反应过程中将产物从反应体系分离出来的办法，推动反应向正反应方向移动，提高产物的产率。

【参考学时】

4学时。

【预习要求】

（1）复习烯烃制备常用的方法及原理。

（2）预习分液漏斗的使用及水浴蒸馏的基本操作，学习分馏的基本操作技能。

【实验思考题】

（1）在粗制的环己烯中，加入精盐使水层饱和的目的何在？

（2）在蒸馏终止前，出现的阵阵白雾是什么？

（3）在粗制的环己醇中加入精盐，使水层饱和的目的是什么？

（4）下列醇用浓硫酸进行脱水反应的主要产物是什么？

①3-甲基-1-丁醇；

②3-甲基-2-丁醇；

③3，3-二甲基-2-丁醇。

【附注】

主要试剂及产物的物理常数见表3-1-1。

表3-1-1　主要试剂及产物的物理常数