环己醇氧化制备己二酸达纯度，具体步骤简要详解

【实验目的】

（1）了解和掌握以环己醇为原料，通过氧化反应制备己二酸的原理和方法。

（2）掌握固体有机物的精制方法。

【实验原理】

氧化反应是制备羧酸常用的方法。通过仲醇、酮或烯烃的强烈氧化，均能得到羧酸。例如，工业上用硝酸氧化环己醇或环己酮制备己二酸，同时还产生一些碳数较少的二元羧酸。

反应方程式：

氧化反应一般都是放热反应，所以控制反应温度是非常重要的。己二酸是合成尼龙-6的重要原料之一。

【仪器及药品】

1.仪器

带有有害气体吸收装置的回流装置、抽滤装置等。

2.药品

环己醇、硝酸、钒酸铵、碳酸钠、无水氯化钙等。

【实验内容】

本实验必须在通风橱内进行。做实验时必须严格遵照规定的反应条件。

在装有回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的250 mL三口烧瓶中（图2-2-8），其温度计的水银球要尽量接近瓶底，用有直沟的单孔软木塞将温度计夹在铁架台上。

在烧瓶中加32 mL 50%硝酸［1］及少许钒酸铵（约0.02 g），并在冷凝管上接一气体吸收装置（图2-2-2），用碱液吸收反应过程中产生的氧化氮气体［2］，三口烧瓶用水浴加热到50℃左右，移去水浴，用滴液漏斗滴加12～16滴环己醇［3］，同时加以摇动，当瓶内反应物温度升高并有红棕色气体放出时，表示反应已经开始，然后慢慢加入其余的环己醇，总量为10.6 mL［4］，控制滴加速度并加以摇动，使瓶内温度保持在50～60℃，温度过高时，可用冷水浴冷却，温度过低时，可用热水浴加热。整个滴加过程约需40 min，加完后继续振摇，并用80～90℃热水浴加热20 min，至几乎无红棕色气体放出为止。然后将此热溶液倒入烧杯中，冷却后，析出己二酸。析出的晶体在布氏漏斗上进行抽滤。用40 mL冰水洗涤己二酸晶体，抽滤，干燥。粗产物约12 g，熔点149～155℃。称重，计算产率。

粗制的己二酸可以用水重结晶。纯己二酸为白色棱状结晶。

【主要技术与注意事项】(www.xing528.com)

［1］环己醇与浓硝酸切不可用同一量筒量取，两者相遇会发生剧烈反应，甚至发生事故。

［2］本实验最好在通风橱内进行，因为产生的氧化氮有毒。仪器要求严密不漏，如果出现漏气现象，应立即暂停实验，改正后再继续进行。

［3］此反应为强烈的放热反应，滴加速度不宜过快，以避免反应太剧烈，引起爆炸。

［4］环己醇熔融时为黏稠液体，为减少转移时的损失，可用少量水冲洗量筒，并入滴液漏斗。在室温较低时，这样做还可以避免堵住漏斗。

【参考学时】

4学时。

【预习要求】

（1）复习制备羧酸常用的方法及原理。

（2）预习固体有机物精制的浓缩、过滤和重结晶等基本操作。

【实验思考题】

（1）在本实验中是如何控制反应温度和环己醇滴加速度的？为什么？

（2）可否用同一量筒量取环己醇和浓硝酸？为什么？

（3）本实验为什么必须在通风橱内进行？

【附注】

主要试剂及产物的物理常数见表3-7-1。

表3-7-1　主要试剂及产物的物理常数