(完整版)有机化学实验报告--1-溴丁烷制备

－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 + H 2SO4

HBr + NaHSO4

C4H9OH + HBr

C4H9Br + H 2O

副反应

C4H9OH

H2SO4

C2H5CH CH2 + H2O

H2SO4

2 C4H9OH

C4H9OC4H9

+ H2O

HBr + H

2

SO

Br 2

+ SO2

+ H2O

4

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）：

C4H9 OH + H2SO4

C4H9OH2 HSO4

C4H9OC4H9 + H2SO4

C4H9OC4H9 HSO4

H

三、实验药品及物理常数

药品名称

分子量

用量

熔点

沸点

比重

水溶解度

(mol )

(ml 、 g、mol)

(℃ )

(℃ )

20

(g/100ml)

(d4 )

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

其它药品 10%碳酸钠溶液、无水氯化钙

四、实验装置图

回流冷凝装置



蒸馏装置

五、实验步骤

（1）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。

2）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。

3）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

（理论：水、 HBr 、 Br2 ）

(实际：呈棕黄色，为有机层

5ml 浓硫酸



)



下层

（理论：丁烷、溴丁烷、丁醚）

(实际：呈淡白色，为无机层



)

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 水

上层

（硫酸、水，呈淡黄色）



下层

（溴丁烷）

10ml



碳酸钠

上层

（理论：硫酸、水）

（实际：呈淡白色）



下层

（理论：溴丁烷）

（实际：呈纯白色浑浊）

无水氯化钙干燥

（水合氯化钙



滤渣

）



滤液

（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 2，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 3，

充分振摇而除去。

Br 2



+ 3 NaHSO 3



2 NaBr + NaHSO



4



+ 2SO2



+ H2O

4、加料时，不要让溴化钠粘附在液面以上的烧瓶壁上，加完物料后要充分摇匀，防止硫酸局部过浓，一加热就会产生氧化副反应，使产品颜色加深。

2 NaBr + 3 H 2SO4 Br 2 + SO2 + 2 H 2O + 2 NaHSO 4

扩展

5、若不用浓硫酸洗涤粗产物， 则在下一步蒸馏中， 正丁醇与 1-溴丁烷由于可形成共沸物 (b.p.

98.6 0C, 含正丁醇 13%)，难以除去，使产品中仍然含有正丁醇杂质。

6、本实验最后蒸馏收集 99－ 103℃的馏分，但是，由于干燥时间较短，水一般除不尽，因

此，水和产品形成的共沸物会在 99℃以前就被蒸出来，这称为前馏分，不能做为产品收集，要另用瓶接收，等到 99℃后，再用事先称重的干燥的锥形瓶接收产品。

7、粗产品用浓硫酸洗涤后，不直接用饱和碳酸氢钠洗涤而要用水洗，然后加饱和碳酸氢钠

洗涤的原因：因为刚用浓硫酸洗过的产品还含有不少浓硫酸 (包括漏斗壁 )，若直接用饱和碳酸氢钠中和，则由于酸的量太多，酸碱中和产生大量的热，同时有大量的二氧化碳产生，极

易在洗涤时溅出甚至冲出液体， 不易操作， 也造成产品的损失。

　为了使该中和反应不致于这么剧烈，故在加饱和碳酸氢钠之前，用水洗涤产品及其漏斗壁上的大部分浓硫酸。

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