实验七环己酮的制备.ppt

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1、一、实验目的一、实验目的 掌握实验室氧化醇反应制备酮的方法和原掌握实验室氧化醇反应制备酮的方法和原理理掌握和巩固振摇掌握和巩固振摇、洗涤、低沸点、高沸点、洗涤、低沸点、高沸点蒸馏和沸点测定等基本操作蒸馏和沸点测定等基本操作了解盐析效应在分离有机化合物中的应用了解盐析效应在分离有机化合物中的应用 实验七实验七 环己酮的制备环己酮的制备抽查预习报告抽查预习报告:学号个位数学号个位数分别是分别是3和和8的同的同学把预习报告交上检查学把预习报告交上检查 一级醇及二级醇的一级醇及二级醇的一级醇及二级醇的一级醇及二级醇的羟基所连接的碳原子上有氢羟基所连接的碳原子上有氢羟基所连接的碳原子上有氢羟基所连接的碳

2、原子上有氢，可以被氧化成醛、酮或羧酸。三级醇由于醇可以被氧化成醛、酮或羧酸。三级醇由于醇可以被氧化成醛、酮或羧酸。三级醇由于醇可以被氧化成醛、酮或羧酸。三级醇由于醇羟基相羟基相羟基相羟基相连的碳原子上没有氢连的碳原子上没有氢连的碳原子上没有氢连的碳原子上没有氢，不易被氧化不易被氧化不易被氧化不易被氧化，如在剧烈的条，如在剧烈的条，如在剧烈的条，如在剧烈的条件下，碳碳键氧化断裂，形成含碳较少的产物。件下，碳碳键氧化断裂，形成含碳较少的产物。件下，碳碳键氧化断裂，形成含碳较少的产物。件下，碳碳键氧化断裂，形成含碳较少的产物。二、基本原理用高锰酸钾作氧化剂，在冷、稀、中性的高锰酸钾用高锰酸钾作氧化剂

3、，在冷、稀、中性的高锰酸钾用高锰酸钾作氧化剂，在冷、稀、中性的高锰酸钾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，如在比较强水溶液中，一级醇、二级醇不被氧化，如在比较强水溶液中，一级醇、二级醇不被氧化，如在比较强水溶液中，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，一级醇生成羧酸烈的条件下（如加热）可被氧化，一级醇生成羧酸烈的条件下（如加热）可被氧化，一级醇生成羧酸烈的条件下（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。钾盐，溶于水，并有二氧化锰沉淀析出。钾盐，溶于水，并有二氧化锰沉淀析出。钾盐，溶于水，并有二氧化锰

4、沉淀析出。二级醇氧二级醇氧二级醇氧二级醇氧化为酮，但易进一步氧化，使碳碳键断裂，故很少化为酮，但易进一步氧化，使碳碳键断裂，故很少化为酮，但易进一步氧化，使碳碳键断裂，故很少化为酮，但易进一步氧化，使碳碳键断裂，故很少用于合成酮用于合成酮用于合成酮用于合成酮。由二级醇制备酮，最常用的氧化剂为重铬酸钠与浓硫由二级醇制备酮，最常用的氧化剂为重铬酸钠与浓硫由二级醇制备酮，最常用的氧化剂为重铬酸钠与浓硫由二级醇制备酮，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，酮在此条件酸的混合液，或三氧化铬的冰醋酸溶液等，酮在此条件酸的混合液，或三氧化铬的冰醋酸溶液等，酮在此条件酸的混合液，

5、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。下比较稳定，产率也较高，因此是比较有用的方法。下比较稳定，产率也较高，因此是比较有用的方法。下比较稳定，产率也较高，因此是比较有用的方法。反应方程式：反应方程式：控制一定的反应条件，以铬酸为氧化剂可使控制一定的反应条件，以铬酸为氧化剂可使仲仲醇氧化成酮醇氧化成酮，最后通过蒸馏方法纯化反，最后通过蒸馏方法纯化反 应产物。应产物。铬酸是重铬酸盐与铬酸是重铬酸盐与4050硫酸的混合物硫酸的混合物。实验室制备脂肪醛、酮和脂环酮实验室制备脂肪醛、酮和脂环酮,最常用的方最常用的方法是将伯醇或仲醇用铬酸氧化法是将伯醇或仲醇用铬

6、酸氧化（放热反应放热反应），），反应式如下：反应式如下：醛可被铬酸进一步氧化成羧酸，那如何醛可被铬酸进一步氧化成羧酸，那如何用铬酸氧化制备低分子量的脂肪醛？用铬酸氧化制备低分子量的脂肪醛？三、实验步骤(1)在在250mL烧杯中加入烧杯中加入60mL水水和和10.5g重铬酸钠重铬酸钠，搅，搅拌使之全部溶解。然后在搅拌下慢慢加入拌使之全部溶解。然后在搅拌下慢慢加入8.5mL浓硫酸浓硫酸，将所得将所得橙红色橙红色铬酸溶液冷却铬酸溶液冷却至至30以下备用。以下备用。(2)在在250mL圆底烧瓶中加入圆底烧瓶中加入10.5mL(0.962g/mL)环己醇，环己醇，然后然后一次全部加入一次全部加入配制好的

7、配制好的铬酸溶液铬酸溶液，并充分振摇使之，并充分振摇使之混合均匀。并在圆底挠瓶中插入一支温度计，并继续振混合均匀。并在圆底挠瓶中插入一支温度计，并继续振摇反应瓶。摇反应瓶。(3)当温度计温度徐徐上升到当温度计温度徐徐上升到55时，用时，用冰水浴或水浴冰水浴或水浴冷却冷却，并维持反应温度在，并维持反应温度在5560。大约。大约0.5h后，当温后，当温度开始下降时移去冷水浴，室温下放置度开始下降时移去冷水浴，室温下放置0.5h，其间仍要，其间仍要间歇振摇反应瓶几次，最后反应液呈间歇振摇反应瓶几次，最后反应液呈墨绿色墨绿色。(4)如果反应液不能完全变成墨绿色，则应加入少量如果反应液不能完全变成墨绿色

8、，则应加入少量草草酸酸(0.51.0g)或或甲醇甲醇(1mL)以还原过量的氧化剂。以还原过量的氧化剂。(5)在反应瓶中加入在反应瓶中加入60mL水水和和几粒沸石几粒沸石，进行蒸馏，用，进行蒸馏，用 锥形瓶作接受器锥形瓶作接受器，将水和环己酮一起蒸出，直至馏，将水和环己酮一起蒸出，直至馏出液不再浑浊时，再多蒸出出液不再浑浊时，再多蒸出1520mL，收集约，收集约50mL馏出液（馏出液（应注意馏出液的量不能太多，因为馏出液应注意馏出液的量不能太多，因为馏出液中含水较多，而环已酮在水中的溶解度较大中含水较多，而环已酮在水中的溶解度较大，在，在31时为时为24g/L；否则；否则,即使利用盐析效应，也有

9、少量即使利用盐析效应，也有少量环已酮溶于水而损失掉环已酮溶于水而损失掉）。(6)把馏出液加把馏出液加食盐至饱和后食盐至饱和后转入转入分液漏斗分液漏斗中，分出上层中，分出上层环己酮。下层水溶液再用环己酮。下层水溶液再用15mL乙醚乙醚萃取一次。萃取一次。(7)将萃取时上层的乙醚液与环己酮将萃取时上层的乙醚液与环己酮合并合并在同一个在同一个干燥的干燥的锥形瓶中锥形瓶中，用，用12g无水硫酸镁无水硫酸镁。过滤过滤在在干燥的干燥的50mL的圆底烧瓶中。的圆底烧瓶中。(8)圆底烧瓶圆底烧瓶用用水浴加热蒸馏水浴加热蒸馏（直形直形冷凝管必须冷凝管必须通冷凝水）通冷凝水），蒸出乙醚（，蒸出乙醚（乙醚接收瓶乙醚

10、接收瓶务必务必浸在冷水浴中）；浸在冷水浴中）；(9)改改用用空气冷凝管空气冷凝管和新的接收瓶，和新的接收瓶，用加热套空气浴加热，用加热套空气浴加热，继续蒸馏，收集继续蒸馏，收集150155的馏分，产量的馏分，产量67g。（1）环己醇用铬酸氧化得到环己酮，用高锰环己醇用铬酸氧化得到环己酮，用高锰酸钾氧化则得到己二酸，为什么？酸钾氧化则得到己二酸，为什么？（2）利用伯醇氧化制备醛时，为什么要将铬利用伯醇氧化制备醛时，为什么要将铬酸溶液加入醇中而不是反之？酸溶液加入醇中而不是反之？（3）盐析的作用是什么？）盐析的作用是什么？（4）当反应结束后，为什么要加入草酸或甲当反应结束后，为什么要加入草酸或甲醇？如果不加入草酸或甲醇有什么不好？醇？如果不加入草酸或甲醇有什么不好？四、思考题四、思考题