有机化学实验报告1溴丁烷的制备.docx

1－溴丁烷的制备

一、实验目的

学习由醇制备溴代烃的原理及方法。

练习回流及有害气体吸收装置的安装与操作。

进一步练习液体产品的纯化方法、洗涤、干燥、蒸馏等操作。

二、实验原理

卤代烃是一类重要的有机合成中间体。由醇和氢卤酸反应制备卤代烷，是卤代制备中的一个重要方法，正溴丁烷是通过正丁醇与氢溴酸制备而成的，HBr是一种极易挥发的无机酸，无论是液体还是气体刺激性都很强。因此，在本实验中采用NaBr与硫酸作用产生HBr的方法，并在反应装置中加入气体吸收装置，将外逸的HBr气体吸收，以免造成对环境的污染。在反应中，过量的硫酸还可以起到移动平衡的作用，通过产生更高浓度的HBr促使反应加速，还可以将反应中生成的水质子化，阻止卤代烷通过水的亲核进攻返回到醇。

主反应 NaBr+H2SO4

C4H9OH+HBr

HBr+NaHSO

4

C4H9Br+H2O

副反应C4H9OH

H2SO4

C2H5CH CH2

+H2O

2C4H

9OH

H2SO4

C4H

9OC4H9

+H2O

HBr+H2SO4

Br2+SO2+H2O

醇类、醚类可与浓硫酸作用生佯盐溶于浓硫酸中，故用浓硫酸洗涤的目的是除录像机，又佯盐遇水分解，必须用干燥漏斗进行此步洗涤（1）：

CHOH+HSO CHOH HSO

4 9 2 4 4 9 2 4

CHOCH +HSO C4H9OC4H9HSO4

4 9 4 9 2 4 H

药品名称分子量

药品名称

分子量

(mol)

用量

(ml、g、mol)

熔点

(℃)

沸点

(℃)

比重

(d20)

4

水溶解度

(g/100ml)

其它药品

10%碳酸钠溶液、无水氯化钙

正丁醇

74.12

11.2ml

-89.5

117.7

0.8098

7.9

1－溴丁烷

137.03

101.6

1.276

不溶于水

溴化钠

102.89

15g

747

1390

0.9005

微溶于水

浓硫酸

98

18ml

1.84

易溶于水

四、实验装置图

五、实验步骤

回流冷凝装置 蒸馏装置

在100ml圆底烧瓶中加入15ml水，然后加入18ml浓硫酸（分3-4次加），摇匀后，冷却至室温，再加入11.2ml正丁醇，混合后加入15g溴化钠（小心加入，节不可在磨口处留有固体），充分振荡，加入几粒沸石，在烧瓶上装上球形冷凝管回流（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），在冷凝管的上口用软管连接一个漏斗，置于盛水的烧杯中。

在石棉网上用小火加热回流半小时（在此过程中，要经常摇动）。冷却后，改作蒸馏装置，在石棉网上加热蒸中所有的溴丁烷。

将馏出液小心地转入分液漏斗，用10ml水洗涤，小心地将粗品转入到另一干燥的分液漏斗中，用5ml浓硫酸洗涤。尽量分去硫酸层，有机层依次分别用水、饱和碳酸氢钠溶液和水各10ml洗涤。产物移入干燥的小三角烧瓶中，加入无水气温化钙干燥，间歇摇动，直至液体透明。将干燥后的产物小心地转入到蒸馏烧瓶中。在石棉网上加热蒸馏，收集99-103度的馏分，产量约为6-7g(产率约为52%)。

六、实验纯化过程与现象

混合物（馏液）（呈淡白色浑浊状）

（丁醇、溴丁烷、丁醚、水、溴化氢、溴）

上层 下层

（理论：水、HBr、Br2） （理论：丁烷、溴丁烷、丁醚）

5ml浓硫酸(实际：呈棕黄色，为有机层) (实际：呈淡白色，为无机层

5ml浓硫酸

上层 下层

(理论：溴丁烷) (理论：丁醇、丁醚、浓硫酸)

（实际：呈淡黄色） （实际：呈深黄色）

10ml

10ml水

上层 下层

（硫酸、水，呈淡黄色） （溴丁烷）

10ml碳酸钠

上层 下层

（理论：硫酸、水） （理论：溴丁烷）

无水氯化钙干燥（实际：呈淡白色） （实际：呈纯白色浑浊）

无水氯化钙干燥

滤渣 滤液

（水合氯化钙） （溴丁烷、无色透明）蒸馏

正溴丁烷

产品产量：4.2g 理论产量：0.12*137=16.44 产率4.2/16.44=25%

七、讨论

理论与实验现象不同的原因及解决措施

1、馏出液分两层，通常下层为粗正溴丁烷，上层为水，若反应的正丁醇较多，或因蒸馏过久蒸出一些溴化氢恒沸物，则液层的相对密度发生变化，油层可能悬浮或变为上层，遇此现象，可加清水稀释使油层下沉（2）.

3、加料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Br，而使油层和酸层都变为橙黄色或橙红色。在随后水洗时，可加入少量NaHSO，

2 3

充分振摇而除去。

Br2+3NaHSO3 2NaBr