實驗預(yù)習(xí)報告

實驗八環(huán)己烯的制備

一、實驗?zāi)康模?/p>

1、學(xué)習(xí)、掌握由環(huán)己醇制備環(huán)己烯的原理及方法。

2、了解分餾的原理及實驗操作。

3、練習(xí)并掌握蒸餾、分液、干燥等實驗操作方法。學(xué)習(xí)洗滌、干燥等操作。

二、實驗原理：

烯烴是重要的有機化工原料。工業(yè)上主要通過石油裂解的方法制備烯烴，有時也利用醇在氧化鋁等催

化劑存在下，進行高溫催化脫水來制取，實驗室里則主要用濃硫酸，濃磷酸做催化劑使醇脫水或鹵代烴在

醇鈉作用下脫鹵化氫來制備烯烴。

本實驗采用濃磷酸做催化劑使環(huán)已醇脫水制備環(huán)已烯（有毒性）。

主反應(yīng)式：

一般馬關(guān)條約的內(nèi)容 認為，該反應(yīng)歷程為E

1

歷程，整個反應(yīng)是可逆的：酸使醇羥基質(zhì)子化，使其易于離去而生成正碳離子，

后者失去一個質(zhì)子，就生成烯烴。。

本實驗采用的措施是：邊反應(yīng)邊蒸出反應(yīng)生成的環(huán)己烯和水形成的二元共沸物（沸點70.8℃，含水10%）

但是原料環(huán)己醇也能和水形成二元共沸物（沸點97.8℃，含水80%）。為了使產(chǎn)物以共沸物的形式蒸出反應(yīng)

體系，而又不夾帶原料環(huán)己醇，本實驗采用分餾裝置，并控制柱頂溫度不超過73℃。

反應(yīng)采用85%的磷酸為催化劑，而不用濃硫酸作催化劑，是因為磷酸氧化能力較硫酸弱得多，減少了氧

化副反應(yīng)。

可能的副反應(yīng)：（難）

三、主要儀器和試劑

儀器：50mL圓底燒瓶、分餾柱、直型冷凝管，100mL分液漏斗、100mL錐形瓶、蒸餾頭，接液管。

試劑：10.0g（10.4mL，0.1mol）環(huán)已醇，4mL濃磷酸，氯化鈉、無水氯化鈣、5%碳酸鈉水溶液。

四、試劑物理常數(shù)

OH

H

OH

2-H

2

O

H

O

H

OH

共沸點64.9oC30.5%69.5%

OH

共沸物數(shù)據(jù)：

五、實驗裝置

六、實驗步驟：

1、投料

在50ml干燥的圓底燒瓶中加入10g環(huán)己醇、4ml濃磷酸和幾粒沸石，充分搖振使之混合均勻，安裝

反應(yīng)裝置。

2、加熱回流、蒸出粗產(chǎn)物產(chǎn)物

將燒瓶空氣浴緩緩加熱至沸，控制分餾柱頂部的溜出溫度不超過73℃，餾出液為帶水的混濁液。當

沒有溜出液時，升高溫度，繼續(xù)分餾。至無液體蒸出時，可升高加熱溫度（縮小石棉網(wǎng)與燒瓶底間距離），

當燒瓶中只剩下很少殘液并出現(xiàn)陣陣白霧（白霧的出現(xiàn)似乎是因為濃硫酸受熱形成的酸霧，該實驗使用的

是85%的磷酸，應(yīng)該不會出現(xiàn)該現(xiàn)象？）時，即可停止蒸餾。

3、分離并干燥粗產(chǎn)物

將餾出液用氯化鈉飽和，然后加入3—4ml5%的碳酸鈉溶液中和微量的酸(是否是是必要的步驟？)。

將液體轉(zhuǎn)入分液漏斗中，振搖（注意放氣操作）后靜置分層，打開上口玻塞，再將活塞緩緩旋開，下層液

體從分液漏斗的活塞放出，產(chǎn)物從分液漏斗上口倒入一干燥的小錐形瓶中，用1—2g無水氯化鈣干燥。

4、蒸出產(chǎn)品

待溶液清亮透明后，小心濾入干燥的小燒瓶中，投入幾粒沸石后用水浴蒸餾，收集80—85℃的餾分于

一已稱量的小錐形瓶中。

注意事項：

1、投料時應(yīng)先投環(huán)己醇，再投濃磷酸；投料后，一定要混合均勻。

2、反應(yīng)時，控制溫度不要超過73℃。(有些參考資料上好像可以超過73℃，到90℃，以加快反應(yīng)

速度?)

3、干燥劑用量合理。

4、反應(yīng)、干燥、蒸餾所涉及器皿都應(yīng)干燥。

5、磷酸有一定的氧化性，加完磷酸要搖勻后再加熱，否則反應(yīng)物會被氧化，發(fā)生局部碳化，使溶

液變黑。

6、環(huán)己醇的粘度較大,尤其室溫低時,量筒內(nèi)的環(huán)己醇若倒不干凈,會影響產(chǎn)率。

7、用無水氯化鈣干燥時氯化鈣用量不能太多，必須使用粒狀無水氯化鈣。粗產(chǎn)物干燥好后再蒸餾，

蒸餾裝置要預(yù)先干燥，否則前餾分多（環(huán)己烯—水共沸物），降低產(chǎn)率。不要忘記加沸石、溫度計位置要

正確。

8、加熱反應(yīng)一段時間后再逐漸蒸出產(chǎn)物，調(diào)節(jié)加熱速度，保持反應(yīng)速度大于蒸出速度才能使分餾連

續(xù)進行，柱頂溫度穩(wěn)定在71℃不波動。

實驗操作流程圖：

七、實驗指導(dǎo)：

分析試驗裝置選擇，操作條件，注意事項。

OH

H

3

PO

4

殘液

餾液

H

3

PO

4

OH

H

2

O

H+

NaCl

Na

2

CO

3

,pH=7

分液

水層（下）

有機層（上）

NaCl,Na

2

CO

3

,H

2

O,H+OH

CaCl

2

蒸餾

80~85oC

鑒定

Br

2

,高錳酸鉀

1.反應(yīng)裝置的選擇及反應(yīng)控制

反應(yīng)是可逆反應(yīng)，有副反應(yīng)，可形成共沸物

故采用了在反應(yīng)過程中將產(chǎn)物的反應(yīng)體系分離出來的辦法，推動反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，提高產(chǎn)物

的產(chǎn)率。又環(huán)己烯bp83℃，環(huán)己醇bp161℃，環(huán)己醇——水bp97.8℃，環(huán)己烯——水bp70.8℃，含水

10％。

兩共沸點70.8℃、97.8℃相差不大，所以本實驗選用分餾裝置為反應(yīng)裝置。

2.洗滌操作

反應(yīng)粗產(chǎn)物可能帶有酸（H+），需要洗滌。環(huán)己烯、環(huán)己醇在水中有一定的溶解度，為減少水中溶解

的有機物，使用NaCl飽和溶液洗滌粗產(chǎn)物，NaCl溶液洗滌另一好處是易分層，不易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象（具有

乳化作用的表面活性劑稱為乳化劑.乳化機理:加入表面活性劑后,由于表面活性劑的兩親性質(zhì),使之易于在

油水界面上吸附并富集,降低了界面張力,改變了界面狀態(tài),從而使本來不能混合在一起的"油"和"水"兩種

液體能夠混合到一起,其中一相液體離散為許多微粒分散于另一相液體中,成為乳狀液.）。粗產(chǎn)物量大可用分

液漏斗洗滌，量小可用半微量洗滌操作法—錐形瓶滴管分離方法。（鹽析效應(yīng)）

3、萃取與洗滌的原理與操作都相同，所不同的是它們的目的不一樣。洗滌常用于在有機物中除去少

量酸、堿等雜質(zhì)。這時一般可以用稀堿或稀酸水溶液來反洗有機溶液，通過中和反應(yīng)以達到除去雜質(zhì)的目

的。在洗滌或萃取時，當溶液呈堿性時，常常會產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。這時可以通過靜置、加入少量食鹽、加入

少量稀硫酸等方法來破壞乳化。

萃取的具體操作如下：

首先選擇容積較被萃取溶液體積大一倍以上的分液漏斗，將漏斗活塞取出擦干后薄薄地涂上一層凡士

林，塞好活塞后旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，然后放置在鐵圈中（鐵圈固定在鐵架上）；再關(guān)閉活塞，將被萃取溶液和萃取

劑（一般為被萃取溶液體積的1/3）依次自上口到入到分液漏斗中，塞好上端玻塞或橡皮塞女性生意 ；取下分液漏

斗以右手手掌頂住漏斗磨口玻璃塞，手指握住漏斗的頸部，左手握住漏斗的活塞部分，大拇指和食指按住

活塞柄，中指墊在塞座下邊，然后振搖；振搖時將漏斗略傾斜，漏斗的活塞部分向上，便于自活塞放氣；

開始時振搖要慢，每搖幾次以后，就要將活塞打開放氣，如此反復(fù)放氣到漏斗中的壓力較小時，再劇烈振

搖2-3分鐘，然后將漏斗放回到鐵圈中靜置；待兩層液體完全分開后，打開上面的玻塞，在將活塞緩緩旋

開，下層液體自活塞放出；再從分液漏斗的上口倒出上層液體；水層再倒入漏斗，重復(fù)上述萃取操作即可。

4.干燥操作

大多數(shù)有機物與水形成共沸物。環(huán)己烯與水共沸點70.8℃，含水10%，分離前必須干燥，否則蒸餾分

離時前餾份增多，環(huán)己烯餾份減少。一般有機物蒸餾前都要干燥操作。

生成的水為18%，生成的環(huán)己烯為82%，因此，生成的環(huán)

己烯可由生成的H

2

O以共沸物的形式完全蒸出反應(yīng)體系，使環(huán)

己醇完全轉(zhuǎn)化。

（注意干燥劑:無水氯化鈣

干燥原理:干燥水較適合，因它還可除去少量環(huán)己醇

干燥劑的選擇:基本原則是干燥劑不能與被干燥的物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)，干燥劑也不能溶解在被干燥的物

質(zhì)里；當干燥未知物質(zhì)的溶液時，一定要使用化學(xué)惰性的干燥劑，譬如硫酸鎂或硫酸鈉；干燥效能的高低

取決于干燥劑吸水后結(jié)晶水水合物的蒸汽壓的大小，蒸汽壓越小干燥效能越高；

操作方法:在實際操作中，應(yīng)當將被干燥的液體中的水分盡可能分離干凈，不應(yīng)有任何可見的水層。

將該液體置于錐形瓶中，用藥勺取適量的干燥劑放入液體中，加塞振搖片刻。如發(fā)現(xiàn)干燥劑附著瓶壁互相

粘結(jié)，表明干燥劑不夠，應(yīng)予添加。一般每10毫升液體約需0.5~1克干燥劑。經(jīng)干燥后，液體由渾濁變澄

清，表明液體中的水分已基本除去）。

5.產(chǎn)物環(huán)己烯分離的控制——蒸餾

干燥后的環(huán)己烯粗產(chǎn)物中有環(huán)己醇，環(huán)己烯bp83.3℃，環(huán)己醇bp161℃，沸點差大，又有機物蒸餾

時易產(chǎn)生碳化、聚合`等反應(yīng)。所以選擇水浴加熱、蒸餾方法分離粗產(chǎn)物，收集82℃—85℃餾分。

(蒸餾所用儀器都應(yīng)充分干燥。接收產(chǎn)品的錐形瓶應(yīng)事先稱重)

6.操作注意事項（操作要點）

1）環(huán)己醇粘度大，轉(zhuǎn)移時不要損失。

2）H

3

PO

4

有氧化性，混合均勻后在加熱，小火加熱。

3）反應(yīng)時，先小火加熱，反應(yīng)一段時間后，再從分餾柱頂分出環(huán)己烯—水共沸物。

4）由于環(huán)已烯與水形成共沸物（沸點70.8℃，含水10%）；環(huán)已醇與環(huán)已烯形成共沸物（沸點64.9℃，

含環(huán)已醇30.5%）；環(huán)已醇與水形成共沸物（沸點97.8℃，含水80%）。因此，在加熱時溫度不可過高，蒸

餾速度不宜太快，以減少未作用的環(huán)已醇蒸出。控制分餾柱頂溫度<90℃（考慮溫度計、操作誤差，控制

<90℃）。

5）反應(yīng)終點的判斷可參考下面幾個參數(shù)：a)反應(yīng)進行60分鐘左右；b)反應(yīng)瓶中出現(xiàn)白霧；

6)分液時，水層應(yīng)盡可能分離完全，否則將增加無水氯化鈣的用量，使產(chǎn)物更多地被干燥劑吸附而招

致?lián)p失，這里用無水氯化鈣干燥較適合，因它還可除去少量環(huán)己醇。

7)在蒸餾已干燥的產(chǎn)物時，蒸餾所用儀器都應(yīng)充分干燥。

八、思考下雪天開車 題

1．如果你的實驗產(chǎn)率太低，試分析主要在哪些操作步驟中造成損失？

答：(1)環(huán)己醇的粘度較大，尤其室溫低時，量筒內(nèi)的環(huán)己醇很難倒凈而影響產(chǎn)率。(2)磷酸和環(huán)己醇

混合不均，加熱時產(chǎn)生碳化。(3)反應(yīng)溫度過高、餾出速度過快，使未反應(yīng)的環(huán)己醇因與水形成共沸混合

物或產(chǎn)物環(huán)己烯與水形成共沸混合物而影響產(chǎn)率。(4)干燥劑用量過多或干燥時間過短，致使最后蒸餾是

前餾份增多而影響產(chǎn)率。

2、本實驗提高產(chǎn)率的措施是什么？

答：本實驗主反應(yīng)為可逆反應(yīng)，提高反應(yīng)采取的措施是：邊反應(yīng)邊蒸出反應(yīng)生成的環(huán)己烯和水

形成的二元共沸物，并控制柱頂溫度不超過85℃。

3．用85%磷酸催化工業(yè)環(huán)已醇脫水合成環(huán)已烯的實驗中，將磷酸加入環(huán)已醇中，立即變成紅色，試分

析原因何在？如何判斷你分析的原因是正確的？

答：該實驗只涉及兩種試劑：環(huán)已醇和85%磷酸。磷酸有一定的的氧化性，混合不均，磷酸局部濃度

過高，高溫時可能使環(huán)已醇氧化，但低溫時不能使環(huán)已醇變紅。那么，最大的可能就是工業(yè)環(huán)已醇中混有

雜質(zhì)。工業(yè)環(huán)已醇是由苯酚加氫得到的，如果加氫不完全或精制不徹底，會有少量苯酚存在，而苯酚卻及

易被氧化成帶紅色的物質(zhì)。因此，本實驗現(xiàn)象可能就是少量苯酚被氧化的結(jié)果。將環(huán)已醇先后用堿洗、水

洗滌后，蒸餾得到的環(huán)已醇，再加磷酸，若不變色則可證明上述判斷是正確的。

4．用磷酸做脫水劑比用濃硫酸做脫水劑有什么優(yōu)點？

答：(1)磷酸的氧化性小于濃硫酸，不易使反應(yīng)物碳化；(2)無刺激性氣體SO2放出。

5．在粗產(chǎn)品環(huán)已烯中加入飽和食鹽水的目的是什么？.在純化環(huán)己烯時，用等體積的飽和食鹽水洗滌，

而不用水洗滌，目的何在？

答：加飽和食鹽水的目的是盡可能的除去粗產(chǎn)品中的水分，有利于分層；減少水中溶解的有機物;在

純化有機物時，常用飽和食鹽水洗滌，而不用水直接洗滌是利用其鹽析效應(yīng)，可降低有機物在水中的溶解

度，并能加快水、油的分層。

6．用簡單的化學(xué)方法來證明最后得到的產(chǎn)品是環(huán)已烯？

答：1）取少量產(chǎn)品，向其中滴加溴的四氯化碳溶液，若溴的紅棕色消失，說明產(chǎn)品是環(huán)已烯。2）取

少量產(chǎn)品，向其中滴加冷的稀高錳酸鉀堿性溶液，若高錳酸鉀的紫色消失，說明產(chǎn)品是環(huán)已烯。

7、實驗中，為什么要控描寫山水的成語 制柱頂溫度不超過85℃？

答：由于環(huán)己烯和水形成的二元共沸物（含水10%）沸點是70.8℃，而原料環(huán)己醇也能和水形

成二元共沸物（沸點97.8℃，含水80%）。為了使產(chǎn)物以共沸物的形式蒸出反應(yīng)體系，而又不夾帶原料環(huán)

己醇，本實驗采用分餾裝置，并控制柱頂溫度不超過85℃。

8、蒸餾時，加入沸石的目的是什么？

答：沸石就是未上釉的瓷片敲碎而成青春的名言名句 的小粒。它上面有很多毛細孔，當液體加熱時，能產(chǎn)生細小的氣

泡，成為沸騰中心。這樣可以防止液體加熱時產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，防止暴沸，使沸騰保持平穩(wěn)。一般加熱回流、

蒸餾、分餾、水蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生水蒸汽都需要加沸石。但減壓民族復(fù)興作文 蒸餾、水蒸氣蒸餾、電動攪拌反應(yīng)不需要加

沸石。在一次持續(xù)蒸餾時，沸石一直有效；一旦中途停止沸騰或蒸餾，原有沸石即失效，再次加熱蒸餾時，

應(yīng)補加新沸石。如果事先忘了加沸石，決不能在液體加熱到沸騰時補加。因為這樣會引起劇烈暴沸，使液

體沖出瓶外，還容易發(fā)生著火事故。故應(yīng)該在冷卻一段時間后再補加。

9、使用分液漏斗有哪些注意事項？

答：使用分液漏斗洗滌和萃取時，有以下注意事項：

（1）分液漏斗在長期放置時，為防止蓋子的旋塞粘接在一起，一般都襯有一層紙。使用前，要先去

掉襯紙，檢查蓋子和旋塞是否漏水。如果漏水，應(yīng)涂凡士林后，再檢驗，直到不漏才能用。涂凡士林時，

應(yīng)在旋塞上涂薄薄一層，插上旋轉(zhuǎn)幾周；但孔的周圍不能涂，以免堵塞孔洞。

（2）萃取時要充分振搖，注意正確的操作姿勢和方法。

（3）振搖時，往往會有氣體產(chǎn)生，要及時放氣。

（4）分液時，下層液體應(yīng)從旋塞放出，上層液體應(yīng)從上口倒出。

（5）分液時，先把頂上的蓋子打開，或旋轉(zhuǎn)蓋子，使蓋子上的凹縫或小孔對準漏斗上口頸部的小孔，

以便與大氣相通。

（6）在萃取和分液時，上下兩層液體都應(yīng)該保留到實驗完畢，以防止操作失誤時，能夠補救。

（7）分液漏斗用畢，要洗凈，將蓋子和旋塞分別用紙條襯好。

10、用無水氯化鈣干燥有哪些注意事項？

答：（1）一般要在干燥的小錐形瓶中進行干燥。（2）一般用塊狀的無水氯化鈣進行干燥，便于后面

的分離。（3）用無水氯化鈣干燥的時間一般要在半個小時以上，并不時搖動。但實際實驗中，由于時間關(guān)

系，只能干燥5~10分鐘。因此，水是沒有除凈的，在最后蒸餾時，會有較多的前餾分（環(huán)己烯和水的共

沸物）蒸出。

11、查藥品物理常數(shù)的途徑有哪些？

答：在進行或設(shè)計一個有機合成實驗之前，必須首先弄清楚反應(yīng)物料和生成物的物理常數(shù)，這樣在反

應(yīng)、分離純化時，才能設(shè)計出合理的工藝路線，操作時才能做到心中有數(shù)。通常查找物理常數(shù)有四個途徑：

（1）在教材書中，每一章的物理性質(zhì)都列出了一些常見化合物的物理常數(shù)。另外，在多數(shù)實驗教材

書的附表中，也列有一些常見溶劑和物料物理常數(shù)。

（2）在圖書館中，查閱相關(guān)的手冊。主要查閱有機化合物手冊、有機合成手冊、化學(xué)手冊、物理化

學(xué)手冊等。

（3）在網(wǎng)上查找，有些網(wǎng)站和化學(xué)品電子手冊專門提供物理常數(shù)。

（4）在實驗室的試劑瓶上，一般都列有主要物理性質(zhì)的常數(shù)。