下页退出环己烯的制备(the synthesis of cyclohexene)返回实验六下页退出上页¨一、实验目的 1.掌握醇脱水制备烯烃的原理和操作2.学会运用分馏和蒸馏的原理和操作3.学会运用萃取洗涤的原理及分液漏斗的使用方法返回下页退出上页¨相对分子量低的烯烃比如乙烯、丙稀、丁二烯等是合 成材料工业的基本原料，工业上主要由石油裂解或者 催化加氢分离提纯制得而在实验室中，主要通过醇 的脱水及卤代烃脱卤化氢两种方法制得 ¨醇的脱水，可用氧化铝或者分子筛在高温（350℃～ 400℃）进行催化脱水，也可以用酸催化脱水的方法 常用的脱水剂有硫酸、磷酸、对加苯磺酸及硫酸氢钾 等在我们这次是实验中就是采用硫酸催化环己醇脱 水制备环己烯一般认为，这是一个通过碳正离子中 间体进行的单分子消去反应（E1），形成的烯烃满足 Saytzeff（查依采夫）规律 ¨查依采夫规律：过渡态（碳正离子）能量高低与烯烃的稳定性有关，双 键上烷基越多，烯烃稳定性越大，过渡态能量越低，因而在产物中所占 的比例增大，生成双键上烷基最多的烯烃为主，这种取向规律称为 Saytzeff规律通常单分子消去反应主要生成Saytzeff烯烃（仲、叔醇/ 卤代烃） ¨二、实验原理 返回下页退出上页我们的目标：合成环己烯¨环己烯工业制备方法：苯的部分氢化还原 反应 （由日本旭化学工业公司发展）¨环己烯的实验室制法：环己醇的脱氢反应¨环己烯的用途：进一步脱氢制备环己酮 己内酰胺（尼龙）制备己二酸，马来酸等的前体化合物返回下页退出上页¨主反应：¨特点：（1）用酸催化；（2）可逆反应。
为提 高产率本实验采用边反应边蒸馏的方法，将 环己烯不断蒸出，从而使平衡向右移动返回下页退出上页¨副反应：¨机理： ¨两分子脱水形成醚 返回下页退出上页¨三、试剂物理性质化合物 名 称分子量性 状比重 (d )熔 点 (℃)沸 点 (℃)折光率 (ｎ)溶 解 度水乙醇乙醚环己醇100.16晶体/液体0.96225.21611.461略溶溶溶环己烯82.14液体0.810-103.783.31.445难溶易溶易溶返回采用分馏装置，控制柱顶温度，使环已烯和生成的水形成共沸物蒸出，避免环已醇和水、环已醇和环已烯形成共沸物蒸出，使平衡向右移动，提高产率下页退出上页¨四、药品和仪器¨药 品：环己醇 10.0 g,10.4 mL(0.10 mol)； 85 % 磷酸 2 mL；饱和食盐水；无水氯化钙 ¨仪 器：圆底烧瓶（50 mL 1个）；维氏（ Vigreux）分馏柱（1支）；直形冷凝管（1支） ；蒸馏头（1个）；温度计套管（1个）；接引管 （1个）；锥形瓶（25 mL 2个）；量筒（25 mL 1个）；水银温度计（150℃ 1支） 返回下页退出上页¨五、实验装置图 环己烯与水形成共沸混合物(沸点 70.8℃，含水10 %)； 环己醇与环己烯形成共沸混合物( 沸点64.9℃，含环己醇30.5 %)； 环己醇与水形成共沸混合物(沸点 97.8℃,含水80 %)返回下页退出上页¨六、实验步骤：¨1、投料 ¨在50ml干燥的圆底烧瓶中加入10g环己醇、5ml浓 磷酸和几粒沸石，充分摇振使之混合均匀。
¨2、加热回流、蒸出粗产物 ¨首先低电压加热，保持沸腾而不蒸出20min以上 然后升高电压蒸馏，控制加热蒸馏速度(1d/2-3s) ，使温度不超过90℃（稳定在69-83℃），蒸至无 馏分流出为止此时温度计温度下降，可升高加热 温度到达85℃以上，当烧瓶内只剩下很少残液并 出现阵阵白雾时,即可停止蒸馏反应60min左 右）馏出液为带水的混浊液返回下页退出上页¨3、分离并干燥粗产物¨ 将馏出液用饱和氯化钠洗涤，保留有机相；然 后加入3—4ml 5%的碳酸钠溶液中和微量的酸将液 体转入分液漏斗中，振摇（注意放气操作）后静置 分层，打开上口玻塞，再将活塞缓缓旋开，下层液 体从分液漏斗的活塞放出，产物从分液漏斗上口倒 入一干燥的小锥形瓶中，用1—2g无水氯化钙干燥¨4、蒸出产品¨ 待溶液清亮透明后，小心倒入干燥的小烧瓶中， 投入几粒沸石后用水浴蒸馏，收集80—85℃的馏分 于一已称量的小锥形瓶中 返回下页退出上页¨实验关键步骤：¨1、投料时应时应 先投环环己醇，再投浓浓磷酸；投料后，一定要混合均匀¨2、反应时应时 ，控制温度不要超过过90℃ （稳稳定在69-83℃） ¨3、干燥剂剂用量合理。
¨4、反应应、干燥、蒸馏馏所涉及器皿都应应干燥返回下页退出上页¨实验步骤流程图返回下页退出上页产物的洗涤提纯：1.将馏出物倒入分液漏斗中加入饱和氯化钠 溶液洗涤后，分去水层；（产物在上层） 2.用5%的碳酸钠溶液洗涤有机层，从下口分 去水层； 3.用饱和氯化钠溶液洗涤有机层，从下口分 去水层； 4.将有机层从分液漏斗上口倒入一干燥的小 锥瓶中返回下页退出上页¨七、操作要点 ¨1、环己醇在室温下为粘稠的液体(m.p.25.2℃),量筒 内的环己醇难以倒净,会影响产率若采用称量法则可 避免损失 ¨2、磷酸有一定的氧化性,因此，磷酸和环己醇必须混 合均匀后才能加热,否则反应物会被氧化 ¨3、小火加热至沸腾，调节加热速度，以保证反应速度 大于蒸出速度，使分馏得以连续进行， ¨控制柱顶温度不超过90℃ （稳定在69-83℃），防止 未反应的环己醇蒸出，降低反应产率 ¨4、用饱和NaCl水溶液洗涤的目的是洗去有机层中水溶 性杂质，减少有机物在水中的溶解度 ¨5、干燥剂的用量应适量，过少，水没去除尽，蒸馏中 前馏份较多，过多，干燥剂会吸附产品，降低产率返回下页退出上页¨6、粗产物要充分干燥后方可进行蒸馏。
蒸馏所用 仪器（包括接收器）要全部干燥 ¨7、反应终点的判断: ¨(1)圆底烧瓶中出现白雾； ¨(2)柱顶温度下降后又回升至85℃以上； ¨(3)接收器(量筒)中馏出物(环己烯－水的共沸物) 的量达到理论计算值环己醇：液态的本品对皮肤有刺激作用，接触可引起皮炎，但经皮肤吸收 很慢经口摄入毒性小 燃爆危险： 遇明火、高热可燃与氧化剂可 发生反应 环己烯：无色液体，有特殊刺激性气味，其蒸气与空气可形成爆炸性混合 物有麻醉作用，对眼和皮肤有刺激性，吸入后引起恶心、呕吐、头痛 和神志丧失返回下页退出上页¨1、在环己烯制备实验中，为什么要控制分馏 柱顶温度？¨2、环己烯的制备过程中,如果你的实验产率太 低，试分析主要在哪些操作步骤中造成损失？¨3、用磷酸做脱水剂比用浓硫酸做脱水剂有什 么优点？¨4、通过查阅资料，简述一种制备环己烯的新 方法及与目前方法比较的改进之处返回¨八、思考题¨九、实验的成败关键¨反应温度的控制和反应终点的判断。