【实验目的】
(1)了解苯甲醇的制备方法及相转移催化剂的作用。
(2)熟练掌握萃取、回馏和蒸馏等基本操作。
【实验原理】
醇的制备方法有很多,简单和常用的醇在工业上利用水煤气合成、淀粉发酵、烯烃水合及卤代烃的水解等反应制备。实验室中醇的制备,可以由羰基化合物还原,也可以用格氏试剂来制备。一些结构比较复杂的醇由格氏试剂来制备更有其独到之处。
苯甲醇由苯氯甲烷在碱性水溶液中水解制备。由于卤代烃均不溶于水,反应进行得很慢,需要强烈搅拌,加入相转移催化剂(如四乙基溴化铵)可大大缩短反应时间。
反应方程式:
2C6H5CH2Cl+K2CO3+H2O→2C6H5CH2OH+2KCl+CO2
【仪器及药品】
1.仪器
电动搅拌回流装置等。
2.药品
【实验内容】
在装有电动搅拌器的250 mL三口烧瓶里加入碳酸钾水溶液(8g碳酸钾溶于80 mL水中)及2 mL 50%四乙基溴化铵水溶液[1],加入几粒沸石。装上回流冷凝管和滴液漏斗,在滴液漏斗中装9.5 mL苯氯甲烷,开动搅拌器。在石棉网上加热回流(图2-2-10),将苯氯甲烷滴入三口烧瓶中。滴加完后,继续搅拌加热回流,反应时间共2 h[2]。
停止加热,冷却到30~40℃[3]。把反应液移入分液漏斗中,分出油层,上层为粗苯甲醇,下层为碱液。碱液用乙醚(或甲基叔丁基醚)萃取4次,每次用6 mL乙醚。合并萃取液和粗苯甲醇。用无水硫酸镁干燥。
将干燥透明的苯甲醇乙醚溶液倒入50 mL蒸馏烧瓶里,安装好蒸馏装置(图2-2-6)。先在热水浴上蒸出乙醚,然后改用空气冷凝管,在石棉网上加热蒸馏。收集200~208℃的馏分。产量约为5.5 g。(www.xing528.com)
【主要技术与注意事项】
[1]也可以用其他相转移催化剂,如氯化三甲基苯甲基铵。
[2]如不用相转移催化剂,反应需要6~8 h才能完成。
[3]温度过低时,碱会析出,给分离带来困难。
【参考学时】
6学时。
【预习要求】
(1)预习苯甲醇的制备方法及相转移催化剂的作用。
(2)复习萃取、回馏和蒸馏基本操作。
【实验思考题】
(1)在实验室中,还有哪些合适的方法可以用来制备苯甲醇?
(2)本实验采用碳酸钾作为苯氯甲烷的碱性水解试剂,有何优点?
【附注】
苯甲醇的物理常数见表3-5-1。
表3-5-1 苯甲醇的物理常数
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