实验八1-溴丁烷的制备一、实验目的1.了解以正丁醇、溴化钠和浓硫酸为原料制备1-溴丁烷的基本原理和方法2.掌握带有害气体吸收装置的加热回流操作：3.熟悉分液漏斗的使用方法。二、实验原理主反应：NaBr + H2SO4 → HBr + NaHS O 4n-C4HgBr+H20n-C,HgOH + HBr副反应：浓H2S04CH,CH2CH=CH2 + CH3CH=CHCH3+ H2O2 n-C4HgOH浓H2S04CH3CH2CH2CH2—O_CH2CH2CH2CH + H202 n-CHgOH2NaBr+3H2SO4-Br2+SO2+2H20+2NaHSO4三、实验仪器与试剂仪器：圆底烧瓶（50mL、100mL各1个）；冷凝管（直形、球形各1支）；温度计套管（1个）：短径漏斗（1个）：烧杯（800mL1个）；蒸馏头（1个）：接引管（1个）：水银温度计（150℃1支）：锥形瓶（2个）：分液漏斗（1个）、电炉、石棉网。试剂：正丁醇5g6.2mL(0.068 mol):溴化钠(无水）8.3g(0.08mol)；浓硫酸(d=1.84)10mL(0.18 mol);10%碳酸钠溶液、无水氯化钙。【物理常数】化合物比重熔点沸点折光率溶解度性状名称分子量(℃)(℃)(d)(n)乙醚水乙醇正丁醇74.12液体微溶0.81090.2118.01.3991
1 实验八 1- 溴丁烷的制备 一、实验目的 1. 了解以正丁醇、溴化钠和浓硫酸为原料制备 1-溴丁烷的基本原理和方法； 2. 掌握带有害气体吸收装置的加热回流操作； 3. 熟悉分液漏斗的使用方法。 二、实验原理 主反应： n-C4H9OH + HBr n-C4H9Br + H2O NaBr + H2SO4 → HBr + NaHS O 4 副反应： 2 n-C4H9OH 浓 H2SO4 CH3CH2CH=CH2 + CH3CH=CHCH3+ H2O 2 n-C4H9OH 浓 H2SO4 CH3CH2CH2CH2—O—CH2CH2CH2CH3 + H2O 2NaBr +3H2SO4→ Br2 + SO2 + 2H2O + 2NaHSO4 三、实验仪器与试剂 仪 器：圆底烧瓶（50 mL、100 mL 各 1 个）；冷凝管（直形、球形各 1 支）；温度计套管 （1 个）；短径漏斗（1 个）；烧杯（800 mL 1 个）；蒸馏头（1 个）；接引管（1 个）；水银温 度计（150℃ 1 支）；锥形瓶（2 个）；分液漏斗（1 个）、电炉、石棉网。 试 剂： 正丁醇 5 g 6.2 mL (0.068 mol)； 溴化钠(无水) 8.3 g (0.08 mol)； 浓硫酸(d＝1.84) 10 mL (0.18 mol)； 10 % 碳酸钠溶液、 无水氯化钙。 【物理常数】 化合物 名 称 分子量 性 状 比 重 (d ) 熔 点 (℃) 沸 点 (℃) 折光率 (ｎ) 溶 解 度 水 乙 醇 乙 醚 正丁醇 74.12 液 体 0.810 －90.2 118.0 1.3991 微溶 ∞ ∞
1-溴丁烷137.03液体1.275-112.4101.61.4396难溶无色立溴化钠3.203755102.91390可溶略溶不溶方品体无色油340浓硫酸98.081.8410,35状液体(分解)1-丁烯56.10气体0.5946-185.46.31.3777不溶易溶易溶四、实验操作1.仪器安装：按教材p13图1.6一(2)安装回流装置和p13图1.7一(1)蒸馏装置，用5%的氢氧化钠溶液作为气体的吸收剂。2.加料：在100mL圆底烧瓶加入10mLH20，小心加入14mL浓硫酸，混合均匀并冷却至室温，在依次加入9.2mL正丁醇和13g溴化钠，充分混合后加入2～3粒沸石。3.加热、回流、蒸馏：开始加热不要过猛，应小火加热至沸，并始终保持微沸状态。反应时间约30min左右，反应时间太短，反应液中残留的正丁醇较多（即反应不完全）：但反应时间过长，也不会因时间增长而增加产率。本实验在操作正常的情况下，反应液中油层呈淡黄色，冷凝管项端亦无漠化氢逸出。回流结束后，待反应液冷却后改为蒸馏操作，直到蒸馏烧瓶中正溴丁烷层（即油层）完全消失或冷凝管的管壁已经透明即停止蒸馏，收集粗的正溴丁烷。4.分液、洗涤粗产物（正溴丁烷）：→水层（上层）(H2O: HBr)馏出物分液有机层（上层）(n-C4HgOH;n-CH,Br:（n-CH,Br：硫酸）H,O：HBr:正丁醚）用硫酸洗涤油层（下层）(n-C,H,OH:n-CHBr：正丁醚）硫酸层（下层）（n-CH,OH：正丁醚：硫酸）2
2 1-溴丁烷 137.03 液 体 1.275 -112.4 101.6 1.4396 难溶 ∞ ∞ 溴化钠 102.9 无色立 方晶体 3.203 755 1390 － 可 溶 略 溶 不 溶 浓硫酸 98.08 无色油 状液体 1.84 10,35 340 (分解) － ∞ － － 1-丁烯 56.10 气 体 0.5946 -185.4 －6.3 1.3777 不 溶 易 溶 易溶 四、实验操作 1. 仪器安装： 按教材 p13 图 1.6－(2)安装回流装置和 p13 图 1.7－(1)蒸馏装置，用 5% 的氢氧化钠溶 液作为气体的吸收剂。 2. 加料： 在 100 mL 圆底烧瓶加入 10 mL H2O，小心加入 14 mL 浓硫酸，混合均匀并冷却至室 温，在依次加入 9.2 mL 正丁醇和 13 g 溴化钠，充分混合后加入 2～3 粒沸石。 3. 加热、回流、蒸馏： 开始加热不要过猛，应小火加热至沸，并始终保持微沸状态。反应时间约 30 min 左右， 反应时间太短，反应液中残留的正丁醇较多（即反应不完全）；但反应时间过长，也不会因 时间增长而增加产率。 本实验在操作正常的情况下，反应液中油层呈淡黄色，冷凝管顶端亦无溴化氢逸出。 回流结束后，待反应液冷却后改为蒸馏操作，直到蒸馏烧瓶中正溴丁烷层(即油层)完全 消失或冷凝管的管壁已经透明,即停止蒸馏，收集粗的正溴丁烷。 4. 分液、洗涤粗产物（正溴丁烷）： 馏出物 （n-C4H9OH；n-C4H9Br； H2O ；HBr；正丁醚） 分液 水层（上层） （ H2O；HBr） 油层（下层） （n-C4H9OH； n-C4H9Br；正丁醚) 用硫酸洗涤 硫酸层（下层） （ n-C4H9OH；正丁醚 ；硫酸） 有机层（上层） （ n-C4H9Br；硫酸 ）
水层（上层）用水洗涤有机层（上层）水层（上层）用饱和（n-CH,Br硫酸）除去部分硫酸NaHCO,洗涤油层（下层）除去硫酸油层（下层）用水洗涤除去NaHCO3+7油层（下层）水层（上层）用无水氯化钙n-C4H,Br干燥n-CH,Br:H,O5。重新蒸馏粗产物（1-溴丁烷）、称量、计算产率并测定折光率。五、实验记录及数据处理1.制备1-溴丁烷：时间实验步骤实验现象2.实验结果：产物外观：产量：产率：折光率：六、实验注意事项1.有害气体吸收装置中，漏斗要靠近水面，但不能浸入水中，以免水倒吸。2：稀释的硫酸要混合均匀并冷却至室温，否则，加入正丁醇和溴化钠时，会因放出大量的热而使反应物氧化，颜色变深。3.溴化钠不要粘附在液面以上的烧瓶壁上。4.开始加热时不要过猛，否则回流时反应液的颜色很快变成橙色或橙红色。5.用浓硫酸洗涤粗产物时，一定先将油层与水层彻底分开，否则浓硫酸会被稀释而降低洗涤效果。6.洗涤产物是要分清哪一层为保留层！七、思考题3
3 有机层（上层） （ n-C4H9Br；硫酸 ） 用水洗涤 除去部分硫酸 水层（上层） 油层（下层） 用饱和 NaHCO3洗涤 除去硫酸 水层（上层） 油层（下层） 用水洗涤 除去NaHCO3 油层（下层） n-C4H9Br；H2O 用无水氯化钙 水层（上层） 干燥 n-C4H9Br 5．重新蒸馏粗产物（1- 溴丁烷）、称量、计算产率并测定折光率。 五、实验记录及数据处理 1．制备 1-溴丁烷： 时 间 实 验 步 骤 实 验 现 象 2．实验结果： 产物外观： 产 量： 产 率： 折光率： 六、实验注意事项 1. 有害气体吸收装置中，漏斗要靠近水面，但不能浸入水中，以免水倒吸。 2．稀释的硫酸要混合均匀并冷却至室温，否则，加入正丁醇和溴化钠时，会因放出大 量的热而使反应物氧化，颜色变深。 3．溴化钠不要粘附在液面以上的烧瓶壁上。 4．开始加热时不要过猛，否则回流时反应液的颜色很快变成橙色或橙红色。 5．用浓硫酸洗涤粗产物时，一定先将油层与水层彻底分开，否则浓硫酸会被稀释而降 低洗涤效果。 6．洗涤产物是要分清哪一层为保留层！ 七、思考题
1．本实验中硫酸的作用是什么？硫酸的用量和浓度过大或过小有什么不好？2.反应后的粗产物中含有哪些杂质？各步洗涤的目的是什么？3．用分液漏斗洗涤产物时，为什么摇动后要及时放气？4
4 1． 本实验中硫酸的作用是什么？硫酸的用量和浓度过大或过小有什么不好？ 2． 反应后的粗产物中含有哪些杂质？各步洗涤的目的是什么？ 3． 用分液漏斗洗涤产物时，为什么摇动后要及时放气？