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己二酸的制备实验报告1

2020-12-07 来源:小侦探旅游网
实验八 己二酸的制备

一、实验目的

1、学习环己醇氧化制备己二酸的原理和方法; 2、掌握浓缩、过滤及重结晶等操作技能 二、实验原理

叔醇一般不易被氧化,仲醇氧化得到酮,酮遇到强氧化剂KMnO4、HNO3等时可以被氧化,碳链断裂生成多种碳原子数较少的羧酸混合物。环己酮是环状结构,控制好反应温度,氧化断裂后得到单一产物——己二酸。 三、实验药品及其物理常数 化合 分子 性物名称 比重 熔点 沸点 溶解度 折光率 水 量 状 (d ) (℃) (℃) (n) 乙醇 乙醚 环己醇 液体100.16 或晶0.9624 25.2 体 斜方 158.04 2.703 晶体 单斜265 146.14 晶棱1.360 151-3 10mmHg 柱体 - 100 100 易溶 0.615 240 分解 - - 830 难溶 不溶 32.75 161 1.461 3.520 可溶 可溶 高锰 酸钾 己二酸 环己醇:2g 2.1ml (0.02mol);高锰酸钾 6g (0.038mol);0.3N氢氧化钠溶液 50ml;亚硫酸氢钠;浓盐酸 四、主要仪器和材料

水浴锅 三口烧瓶(100 mL、19#×3) 恒压滴液漏斗 空心塞(14#) 球形冷凝管(19#) 螺帽接头(19#,2只) 温度计(100℃) 布氏漏斗 吸滤瓶 烧杯 冰 滤纸 水泵等.

氧化剂可用浓硝酸、碱性高锰酸钾或酸性高锰酸钾。本实验采用碱性高锰酸钾作氧化剂 五、实验装置

六、操作步骤

(1)向250ml烧杯内加入50ml 0.3N氢氧化钠溶液,置于磁力搅拌上; (2)边搅拌边将6g 高锰酸钾溶解到氢氧化钠溶液中;

(3)用滴管滴加2.1ml 环己醇到上述溶液中,维持反应物温度为43~47 ℃。

(4)当醇滴加完毕且反应混合物温度降低至43 ℃左右时,沸水浴将混合物加热,使二氧化锰凝聚。

(5)在一张平整的滤纸上点一小滴混合物以试验反应是否完成,如果观察到试液的紫色存在,那么可以用少量固体亚硫酸氢钠来除掉过量的高锰酸钾。

(6)趁热抽滤,滤渣二氧化锰用少量热水洗涤3次(每次2 mL),每次尽量挤压掉滤渣中的水分;

(7) 合并滤液和洗涤液,用4ml浓盐酸酸化至pH2.0;

(8) 小心地加热蒸发使溶液的体积减少到10ml左右,冷却,分离析出的己二酸。 (9) 抽滤、洗涤、烘干、称重、计算产率。

(10)测量产品的熔点和红外光谱,并与标准光谱比较。 【操作要点及注意事项】

1.KMnO4要研细,以利于KMnO4充分反应。

2.本实验为强烈放热反应,所以滴加环己醇的速度不宜过快(1-2滴/秒),否则,因反应强烈放热,使温度急剧升高而引起爆炸。

3.严格控制反应温度,稳定在43~47℃之间。 4.反应终点的判断:

(1)反应温度降至43℃以下。

(2)用玻璃棒蘸一滴混合物点在平铺的滤纸上,若无紫色存在表明已没有KMnO4。 5.用热水洗涤MnO2滤饼时,每次加水量约5~10 ml,不可太多。 6.用浓盐酸酸化时,要慢慢滴加,酸化至pH=1~3。

7.浓缩蒸发时,加热不要过猛,以防液体外溅。浓缩至10 ml左右后停止加热,让其自然冷却、结晶。 8. 环己醇常温下为粘稠液体,可加入适量水搅拌,便于用滴管滴加;

9. 此反应是放热反应,反应开始后会使混合物超过45℃,假如在室温下反应开始5min后,混合物温度还不能上升至45℃,则可小心温热至40℃,使反应开始;

10. 为了提高收得率,最好用冰水冷却溶液以降低己二酸在水中的溶解度。 七、实验结果

1、产品性状: ; 2、理论产量:2.08g; 3、实际产量: 率: . 八、产率计算:

m理论=nM=2.0÷100.16×146.14=2.92g 产率w=m实际÷m理论×100%=1.35÷2.92=46.23%

; 4、产

九、思考题

1、在实验过程中为什么必须控制反应温度和环己醇的滴加速度?

答案:因为该反应为放热反应,控制好反应温度和环己醇的滴加速度,其目的均在于反应能在一个较为理想的条件下进行,若反应温度太高,产物中可能会有其他副产物生成(碳键断裂,形成羧酸)温度太低,又阻碍了反应的进行。

2.为什么有些实验在加入最后一个反应物前要预热,而开始滴加时却又不能滴加的太快?反应开始反而可以适当的加快加料速度,原因何在? 答案:预热是为了提供一个适宜的反应条件;

反应开始时速度较慢,若滴加速度过快,会使环己醇积聚,反应进行过程中又释放出大量的热量,不利于得到单一产物;反应开始后,反应速度较快,可以适当的加快滴加的速度,此时环己醇能及时的反应。

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