实验十一环已烯的合成实1.掌握以酸催化环己醇脱水制取环己烯的方法。验2.初步掌握分馏和水浴蒸馏的基本操作技能。目的3.掌握有机化合物制备产物的产率计算方法。主反应：浓H,PO或浓H,SO4OH副反应：实H3PO4验OH原理主反应为可逆反应，为使反应完全，本实验采用的措施是：边反应边蒸出反应生成的环己烯和水形成的二元共沸物（沸点70.8℃，含水10%）。原料环己醇也能和水形成二元共沸物（沸点97.8℃，含水80%）。为了使产物以共沸物的形式蒸出反应体系，而又不夹带原料环己醇，本实验采用分馏装置，并控制柱顶温度不超过90℃。环己烯又名四氢化苯，分子中含有一个不饱和碳碳双键和两个活泼α-H原子，是一种用途广泛的精细化工产品。环己烯通过催化氧化反应，可以衍生出多种有用的有机合成中间体，在制药工业、石油化工、农药中间体、香料、氨基酸、表面活性剂和聚合物合成等方面有着广泛的应用前景。思环己烯的制备方法主要有：苯催化加氢法，环己烷氧化脱氢法和环政己醇脱水法。苯选择加氢法工业应用价值重大，原料价格低廉，但容易融入深度加氢，环己烯的选择性和收率不够理想，产品分离精制成本大。环己烷氧化脱氢法，原料易得，但容易深度氧化，反应转化率和收率低。环己醇脱水法反应简单易于控制，反应转化率和收率高，是目前环己烯主要生产工艺。但传统的环己醇脱水法采用浓硫酸作为催化剂，存在污染环境，对设备腐蚀严重。因此开发对环境友好，易于再生的催化剂十分重要，激发学生进行科学研究的兴趣，实业兴国
实验十一 环己烯的合成 实 验 目 的 1. 掌握以酸催化环己醇脱水制取环己烯的方法。 2. 初步掌握分馏和水浴蒸馏的基本操作技能。 3. 掌握有机化合物制备产物的产率计算方法。 实 验 原 理 主反应： OH 浓H3PO4或浓H2SO4 △ 副反应： OH H3PO4 O 主反应为可逆反应，为使反应完全，本实验采用的措施是：边反应 边蒸出反应生成的环己烯和水形成的二元共沸物（沸点 70.8℃，含水 10%）。原料环己醇也能和水形成二元共沸物（沸点 97.8℃，含水 80%）。 为了使产物以共沸物的形式蒸出反应体系，而又不夹带原料环己醇，本 实验采用分馏装置，并控制柱顶温度不超过 90℃。 思 政 融 入 环己烯又名四氢化苯，分子中含有一个不饱和碳碳双键和两个活泼 α-H 原子，是一种用途广泛的精细化工产品。环己烯通过催化氧化反应， 可以衍生出多种有用的有机合成中间体，在制药工业、石油化工、农药 中间体、香料、氨基酸、表面活性剂和聚合物合成等方面有着广泛的应 用前景。 环己烯的制备方法主要有：苯催化加氢法，环己烷氧化脱氢法和环 己醇脱水法。苯选择加氢法工业应用价值重大，原料价格低廉，但容易 深度加氢，环己烯的选择性和收率不够理想，产品分离精制成本大。环 己烷氧化脱氢法，原料易得，但容易深度氧化，反应转化率和收率低。 环己醇脱水法反应简单易于控制，反应转化率和收率高，是目前环己烯 主要生产工艺。但传统的环己醇脱水法采用浓硫酸作为催化剂，存在污 染环境，对设备腐蚀严重。因此开发对环境友好，易于再生的催化剂十 分重要，激发学生进行科学研究的兴趣，实业兴国
仪器：蒸馏烧瓶、分馏柱、电热套、温度计、烧杯、分液漏斗、直型冷凝管、三角烧瓶药品：环己醇、浓硫酸（磷酸）、氢氧化钠、食盐、无水氯化钙、仪沸石器主要试剂及产品的物理常数：(文献值)药熔水中溶解分子no性状相对密度沸点℃名称品量点℃度100.1无色液0.96225.5161.13.6环已醇1.4650体6无色液环已烯82.151.44650.8102-103.5不溶82.98体0实分馅装置验装置M分液装置蒸馅装置
仪 器 、 药 品 仪器：蒸馏烧瓶、分馏柱、电热套、温度计、烧杯、分液漏斗、直 型冷凝管、三角烧瓶 药品：环己醇、浓硫酸（磷酸）、氢氧化钠、食盐、无水氯化钙、 沸石 主要试剂及产品的物理常数：（文献值） 名 称 分子 量 性状 20 Dn 相对密度 熔 点℃ 沸点℃ 水中溶解 度 环已醇 100.1 6 无色液 体 1.4650 0.962 25.5 161.1 3.6 环已烯 82.15 无色液 体 1.4465 0.8102 -103.5 82.98 不溶 实 验 装 置 分馏装置 分液装置 蒸馏装置
50mL圆底烧瓶10g环己醇一4mL浓磷酸一持续振摇1-2粒沸石分馏装置，接收瓶置于冰水浴中小火加热，控制柱顶温度不超90℃实1约1小时验流蒸馏瓶有白雾后停止加热程1gNaCI3-4mL5%碳酸钠溶液-1水层有机层(上)无水氯化钙干燥倾入蒸馏瓶，水浴蒸馏产品收集80-85℃馏分产物称重或量体积，测折光率1.环己醇常温下是粘碉状液体，若用量简量取时应注意转移中的损失，环己烯与硫酸应充分混合，否则在加热过程中可能会局部碳化。2.最好用简易空气浴，使蒸馅时受热均匀。由于反应中环己烯与水形成共沸物(沸点70.8℃，含水10%)：环己醇与环己烯形成共沸物(沸点64.9℃，含环己醇30.5%)；环己醇与水形成共沸物（沸点97.8℃，含水注80%)。因比在加热时温度不可过高，速度不宜太快，以1滴/2～3s为意宜，以减少末作用的环己醇蒸出。事项3.水层应尽可能分离完全，否则将增加无水氯化钙的用量，使产物更多地被干燥剂吸附而招致损失，这里用无水氯化钙干燥较适合，因它还可除去少量环己醇，干燥后应形成无色澄清液体。4.在蒸馏已干燥的产物时，蒸馏所用仪器都应充分干燥。5.浓硫酸也可用作催化剂，其用量比磷酸要少一半以上，但硫酸较易引起碳化，并有难闻的二氧化硫气体生成
实 验 流 程 约1小时 水层 有机层(上) 无水氯化钙干燥 50 mL圆底烧瓶 4mL浓磷酸 1g NaCl 持续振摇 10 g环己醇 1-2粒沸石 分馏装置，接收瓶置于冰水浴中 小火加热，控制柱顶温度不超90℃ 蒸馏瓶有白雾后停止加热 3-4 mL5%碳酸钠溶液 倾入蒸馏瓶，水浴蒸馏产品 收集80-85 C馏分 产物称重或量体积，测折光率 。 注 意 事 项 1. 环己醇常温下是粘碉状液体，若用量筒量取时应注意转移中的损 失，环己烯与硫酸应充分混合，否则在加热过程中可能会局部碳化。 2. 最好用简易空气浴，使蒸馏时受热均匀。由于反应中环己烯与水 形成共沸物(沸点 70.8℃，含水 l0％)；环己醇与环己烯形成共沸物(沸点 64.9℃，含环己醇 30.5％)；环己醇与水形成共沸物(沸点 97.8℃，含水 80％)。因比在加热时温度不可过高，速度不宜太快，以 1 滴/2～3 s 为 宜，以减少末作用的环己醇蒸出。 3. 水层应尽可能分离完全，否则将增加无水氯化钙的用量，使产物 更多地被干燥剂吸附而招致损失，这里用无水氯化钙干燥较适合，因它 还可除去少量环己醇，干燥后应形成无色澄清液体。 4. 在蒸馏已干燥的产物时，蒸馏所用仪器都应充分干燥。 5. 浓硫酸也可用作催化剂，其用量比磷酸要少一半以上，但硫酸较 易引起碳化，并有难闻的二氧化硫气体生成
6.环己醇的熔点较高（25.2℃），在室温下为粘稠液体，若用量筒量取环己醇时应注意转移中的损失。取样时，最好先取环己醇，后取磷酸。环己醇与磷酸要充分混匀后，再加热反应，否则在加热过程中可能会局部炭化，使溶液变黑。7.反应终点的判断可通过如下方式：①反应烧瓶中出现阵阵白雾：②分馏柱顶的温度下降后又升到85℃以上；③分馏出的环己烯和水的共沸物达到理论计算量。8.用氯化钠饱和水层的目的是减少有机物在水中的溶解度，减少产品的损失。1.在制备过程中为什么要控制分馏柱顶部的温度？复习2.在粗制的环己烯中，加入精盐使水层饱和的目的是什么？思考3.在蒸馏过程中阵阵白雾是什么？备注课前布置学生观看阿贝折射仪的使用方法视频
6. 环己醇的熔点较高（25.2℃），在室温下为粘稠液体，若用量筒 量取环己醇时应注意转移中的损失。取样时，最好先取环己醇，后取磷 酸。环己醇与磷酸要充分混匀后，再加热反应，否则在加热过程中可能 会局部炭化，使溶液变黑。 7. 反应终点的判断可通过如下方式：①反应烧瓶中出现阵阵白雾； ②分馏柱顶的温度下降后又升到 85℃以上；③分馏出的环己烯和水的共 沸物达到理论计算量。 8. 用氯化钠饱和水层的目的是减少有机物在水中的溶解度，减少产 品的损失。 复 习 思 考 1. 在制备过程中为什么要控制分馏柱顶部的温度? 2. 在粗制的环己烯中，加入精盐使水层饱和的目的是什么? 3. 在蒸馏过程中阵阵白雾是什么? 备 注 课前布置学生观看阿贝折射仪的使用方法视频