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1、 尼龙 666 前体的合成实验报告【主要有关物质介绍】（一）环己酮 C6H10O，环己酮为羰基碳原子包括在六元环内的饱和环酮。性状：无色透明液体，带有泥土气息，含有痕迹量的酚时，则带有薄荷味。不纯物为浅黄色，随着存放时间生成杂质而显色，呈水白色到灰黄色，具有强烈的刺鼻臭味。环己酮有致癌作用，在工业上主要用作有机合成原料和溶剂，例如它可溶解硝酸纤维素、涂料、油漆等。主要参数见下：外观 无色液体 熵变 +229.03J.K.mol密度 0.9478 g/mL 标准摩尔燃烧焓 3519.3kJ/mol黏度 0.898 cP, 25 标准摩尔生成焓 270.7 kJ mol在乙醇中溶解度 混溶 危险性
2、 致癌在水中的溶解度 微溶 闪点 44理化性质：环己酮在催化剂下用空气、氧或硝酸氧化均能生成己二酸HOOC(CH2)4COOH。环己酮在碱存在下容易发生自身缩合反应，也容易与乙炔反应。环己酮最早由干馏庚二酸钙获得。大规模生产环己酮是用苯酚催化氢化然后氧化的方法。 用途：环己酮是重要化工原料，是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体。也是重要的工业溶剂，如用于油漆，特别是用于那些含有硝化纤维、氯乙烯聚合物及其共聚物或甲基丙烯酸酯聚合物油漆等。用于有机磷杀虫剂及许多类似物等农药的优良溶剂，用作染料的溶剂，作为活塞型航空润滑油的粘滞溶剂，脂、蜡及橡胶的溶剂。 （二）己二酸己二酸又名肥酸，分子式 C6
3、H10O4，是一种重要的有机二元酸，主要用于制造尼龙 66 纤维和尼龙 66 树脂，聚氨酯泡沫塑料，在有机合成工业中，为己二腈、己二胺的基础原料，同时还可用于生产润滑剂、增塑剂己二酸二辛酯，也可用于医药方面，用途十分广泛。基本理化性质：己二酸基本理化性质如下表所示：外观 白色结晶体 沸点 332.7气味 有骨头烧焦气味 密度 1.360g/mL分子量 146.14g/mol 闪点 209.85熔点 153 燃点 231.85熔融黏度 4.54mPas(160) 溶解性（水） 微溶己二酸在水中的溶解度随温度变化较大，当溶液温度由 28升至 78时，其溶解度可增大 20 倍。15 时溶解度为 1.
4、44g/100mL；25时溶解度为2.3g/100mL；100时溶解度为 160g/100mL。己二酸是白色结晶型固体。易溶于醇、醚,可溶于丙酮,微溶于环己烷和苯。当己二酸中氧气质量含量高于 14%时,易产生静电引起着火。己二酸粉尘在空气中爆炸的质量含量范围为 3.9%-7.9%。己二酸是脂肪族二元酸中最有应用价值的二元酸,能够发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等,并能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物等。 【实验目的】1、学习由醇氧化法制备酮的实验室方法。2、掌握由环己醇氧化制备环己酮的实验操作。 4、由环己酮氧化制备己二酸的实验操作。3、进一步熟练掌握分液漏斗、减压抽滤、干燥恒重等操作方法
5、.。【实验原理】一级醇及二级醇的羟基所连接的碳原子上有氢，可以被氧化成醛、酮或羧酸。三级醇由于醇羟基相连的碳原子上没有氢，不易被氧化，如在剧烈的条件下，碳碳键氧化断裂，形成含碳较少的产物。用高锰酸钾作氧化剂，在冷、稀、中性的高锰酸钾水溶液中，一级醇、二级醇不被氧化，如在比较强烈的条件下（如加热）可被氧化，一级醇生成羧酸钾盐，溶于水，并有二氧化锰沉淀析出。二级醇氧化为酮，但易进一步氧化，使碳碳键断裂，故很少用于合成酮。由二级醇制备酮，最常用的氧化剂为重铬酸钠与浓硫酸的混合液，或三氧化铬的冰醋酸溶液等，酮在此条件下比较 稳定，产率也较高，因此是比较有用的方法。仲醇用铬酸氧化制备酮，酮对氧化剂比较稳
6、定，不易进一步氧化。本实验中，在硫酸条件下重铬酸钠产生重铬酸酐再和醇发生氧化反应，铬酸氧化醇是一个放热反应，必须严格控制反应温度以免反应过于剧烈。羧酸常用烯烃、醇、醛、酮等经硝酸、重铬酸钾的硫酸溶液或高锰酸钾等氧化来制备。本实验以环己酮为原料，在酸性条件下以高锰酸钾为氧化剂来制备己二酸： OCOHHOCMnO4H【仪器和药品】仪器：250mL 圆底烧瓶、温度计、蒸馏装置、分液漏斗、250mL 烧杯、玻璃棒、酒精灯、减压抽滤装置、沸石、滤纸、蒸发皿、石棉网、量筒、电子秤、电热套、铁架台。药品：浓硫酸 19.3mL、环己醇 9.8mL、重铬酸钠 11.5g、草酸 0.5g、食盐10g、无水硫酸镁
7、1.5g、10%氢氧化钠溶液 1.0 mL、高锰酸钾 12g、水。【实验步骤】环己酮的制备部分：1、量取 56 mL 水于 250 mL 圆底烧瓶中（留 10mL 用于冲洗后一步的环己醇） ，缓慢加入 9.3 mL 浓硫酸，充分混合后加入 9.8 mL 环己醇，冷却至 30以下。 【现象：混溶后，有乳白色浊液。 】2、称取 11.5gNa2Cr2O7 于 100 mL 烧杯中，加入 6 mL 水溶解。3、分 3 批次将步骤 2 配置的溶加入圆底烧瓶中，振荡，摇匀，颜色由橙红变为墨绿时加入下一批。全程控温 6065。加完后从温度呈下降趋势开始计时 10 分钟。如果混合物呈红色，加入 1g 左右的
8、草酸。 【现象：分批加入时控温为 586667，降温从 64开始，呈现墨绿色，加入草酸量为 0.5g。 】4、向圆底烧瓶中加入 60 mL 水和少许碎瓷片，安装好蒸馏装置开始蒸馏，至馏分不浑浊或不出现油星，再收约 10mL。 【现象：第一滴馏分出现时T=99沸程为 99100.4。 】 5、向馏出液中加入 10g 食盐，充分搅拌溶解，静置后将液体倾至分液漏斗。【现象：萃取时，上层为无色透明有机层，下层为溶解部分杂质的水溶液。】6、分层后分出有机层，加入适量无水硫酸镁（按 0.51.0g/10mL 的标准添加）干燥。干燥后将液体倾至一干净且干燥的圆底烧瓶中。7、安装好蒸馏装置，取一预称重的 25
9、0mL 烧杯接馏出物，进行蒸馏。 【现象：第一滴馏分出现时 T=156沸程为 156158 期间有快速由 158降至130又快速升至 158过程。 】8、用差减法计算出产品的质量，记录数据。 【产品环己酮质量为 4.0g。 】己二酸的制备部分：投料比：环己酮：KMnO 4：10%NaOH ：浓硫酸=1g ：3g：0.25mL：2.5mL1、根据制备的环己酮的质量 4.0g，计算出各原料需要的量, KMnO412.0g 10%NaOH 1.0 mL 浓硫酸 10 .0mL。2、将 12gKMnO4 加入盛有 96mL 水的原盛环己酮的 250mL 烧杯中温度控制在30。3、加入的 1.0 mL
10、10%NaOH（按 1mL 20 滴计算） ，搅匀，控温 45一小时。【加入 10%NaOH 时，短时间内温度大于 45。 】4、一小时后擦干烧杯外壁的水，放在电热套上直接加热煮沸 5 分钟。5、煮沸完毕，用玻璃棒蘸取一滴反应液于滤纸上，观察棕黑色点周围是否有紫环，若有，加亚硫酸钠粉末搅拌，至无紫环。 【现象：过程中无紫环，故无需加 Na2S2O3。 】6、稍冷却，进行减压抽滤。滤液洗烧杯，温水洗沉淀。7、将滤液置于洁净的蒸发皿中，酒精灯加热，浓缩滤液至体积为环己酮的78 倍。分次加入浓硫酸，不断搅拌。 【现象：浓缩时溶液略显黄色，加浓硫酸时，大量放热，放出气体。 】8、 冷却至室温，减压抽滤
11、，用水洗涤所得晶体。将晶体置于预先称重的表面皿上，用电热套垫上石棉网低温干燥至恒重。 【室温冷却时，逐渐有大量淡黄色晶体析出。由于温度过高，所得产品部分熔融，淡黄色加深。 】9、用差减法称量出产品的质量，老师验收后用纸片包好，做好记录。 【产品己二酸质量为 7.9g(熔融状态下称量)】【实验记录】一1、环己醇与浓硫酸混溶时，有乳白色浊液。2、分批加入到圆底烧瓶时，加第一批时控温为 586667降温从 64开始，呈现墨绿色，加入草酸量为 0.5g。 。3、第一次蒸馏时，加第一批时控温为 586667，降温从 64开始，呈现墨绿色，加入草酸量为 0.5g。4、第一次蒸馏时，第一滴馏分出现时 T=9
12、9沸程为 99100.4。5、萃取时，上层为无色透明有机层，下层为溶解部分杂质的水溶液。6、第二次蒸馏，第一滴馏分出现时 T=156沸程为 156158期间有快速由 158降至 130又快速升至 158过程。7、盛放环己酮的烧杯质量为 96.1g，加上产品环己酮的质量为 100.1g，即环己酮的产量为 4.0g。8、无水硫酸镁的用量约 0.5g。二1、制备己二酸部分的试验中，用 KMnO412.0g，10%NaOH1.0 mL，V H2SO4=10.0mL。2、加入 10%NaOH 时，短时间内温度大于 45。3、浓缩时溶液略显黄色，加浓硫酸时，大量放热，放出气体。4、 室温冷却时，逐渐有大量晶体析出。5、 干燥至恒重时，由于温度过高，所得产品部分熔融。6、蒸发皿的质量为 55.9g，产品干燥时第一次称重 64
