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1、1,第8講環(huán)己酮肟的制備,.,2,一實驗目的,學習和掌握醛、酮與羥胺生成肟的反應原理和實驗方法。學習并掌握實驗室制備環(huán)已酮肟的原理和方法。鞏固在布氏漏斗上抽濾,用少量水洗滌等實驗操作。,.,3,己內酰胺的用途?,己內酰胺聚合聚己內酰胺(尼龍6或棉綸)紡織品、汽車配件,環(huán)己酮肟的重排制備己內酰胺,.,4,第二步:環(huán)己酮肟的重排多步反應,己內酰胺的制備,第一步:環(huán)己酮肟的制備,.,5,二實驗原理,本實驗以環(huán)己酮和鹽酸羥胺為原料制備環(huán)己酮肟。,本實驗中乙酸鈉要過量,原因是:乙酸鈉弱堿性,起中和作用,使羥胺從鹽酸羥胺中游離出來,與環(huán)己酮進行反應。并調節(jié)反應體系pH值,使得羥胺與環(huán)己酮的縮合反應順利進行
2、。實驗中鹽酸羥胺過量要過量,原因是:若環(huán)己酮過量,環(huán)己酮和環(huán)己酮肟的后處理比較復雜,難以提純目的產物。,.,6,三、實驗儀器與試劑,1.藥品:環(huán)己酮7.8mL(7.5g,0.076mol),羥qing胺n鹽酸鹽7g(0.1mol),結晶乙酸鈉10g(0.073mol)。2.儀器和材料:燒杯,錐形瓶、抽濾瓶、表面皿、玻璃棒,布氏漏斗。,表1主要試劑及產品的物理常數(shù),.,7,物理常數(shù)與化學性質,環(huán)己酮(cyclohexanone):分子量98.14,沸點155.65。無色可燃性液體,微溶于水,能與醇、醚及其它有機溶劑混溶。本品是有機合成中間體。環(huán)己酮肟(cyclohexanoneoxime):分子
3、量113.14,熔點89-90,棱柱體白色結晶。不溶于水,溶于乙醇和乙醚,本品是生產聚酰胺的重要原料。,.,8,四實驗裝置,圖1攪拌反應裝置,圖2減壓抽濾裝置,.,9,五、實驗流程,制備環(huán)已酮肟的一般過程:,.,10,制備環(huán)已酮肟的詳細過程:,.,11,1.溶液配制,六實驗步驟,環(huán)己酮溶液配制:在250mL錐形瓶中,加入50mL水和7g羥胺鹽酸鹽,搖動使其溶解。再加入7.8mL環(huán)己酮,搖動,使其溶解,備用。乙酸鈉溶液配制:在100mL燒杯中,溶解10g結晶乙酸鈉于20mL水中,備用。,問題:乙酸鈉作用是什么呢?(探究問題一),中和羥胺鹽酸鹽中的鹽酸,調節(jié)反應液pH值,使得羥胺與環(huán)己酮的縮合反應
4、順利進行。,.,12,2.粗產物的制備,六實驗步驟,將乙酸鈉溶液分5批加入到環(huán)己酮溶液中,邊加邊搖動錐形瓶,即可得粉末狀環(huán)己酮肟。為使反應進行完全,用橡皮塞塞緊瓶口,用力振蕩約5min。錐形瓶放入冰水浴中冷卻。,提問:為什么要分批加入環(huán)己酮呢?(探究問題二),為了避免劇烈反應,溫度迅速上升。引起不必要的副反應或出現(xiàn)危險。,.,13,2.粗產物的制備,六實驗步驟,將乙酸鈉溶液分5批加入到環(huán)己酮溶液中,邊加邊搖動錐形瓶,即可得粉末狀環(huán)己酮肟。為使反應進行完全,用橡皮塞塞緊瓶口,用力振蕩約5min。錐形瓶放入冰水浴中冷卻。,提問:為什么還需要激烈振蕩呢?(探究問題三),環(huán)己酮與水溶液不互溶,而羥胺溶
5、解在水中,環(huán)己酮與羥胺不能較好接觸,因此反應不夠徹底,激烈振蕩使得環(huán)己酮與羥胺充分接觸,反應完全,盡量轉變?yōu)榄h(huán)己酮肟。,.,14,3分離(抽濾),六實驗步驟,粗產物在布什漏斗上抽濾,固體每次用23ml水洗滌兩次,抽干后,在濾紙上進一步地壓干,盡量擠出水分。,4稱重和計算產率,取出濾餅至表面皿,放在空氣中晾干。產物可直接用作貝克曼重排實驗,用差重法稱重、計算產率。,.,15,1、數(shù)據記錄,2、計算收率,七數(shù)據記錄與計算,理論產量:8.6g,.,16,1、與羥胺反應時溫度不宜過高。加完環(huán)己酮以后,充分搖蕩反應瓶使反應完全,若環(huán)己酮肟呈白色小球狀,則表示反應未完全,需繼續(xù)振搖。2)加入的醋酸鈉溶解慢
6、,可研細后加入水中,或通過加熱促使其溶解。3)加入醋酸鈉的作用:使羥胺從鹽的形式中游離出來,使之與環(huán)己酮的縮合反應順利進行。調整PH值,形成CH3COONaCH3COOH緩沖溶液,PH約等于5。酸性過強對反應有負面影響,影響反應速度,產品遇酸會分解。4)反應容器要用冰水冷卻。,八、注意事項,.,17,1、為什么把反應混合物先放到冰水浴中冷卻后再過濾?答:為了讓環(huán)己酮肟析出2、粗產物抽濾后,用少量水洗滌除去什么雜質?用水量的多少對實驗結果有什么影響?答:洗去乙酸鈉,用水過多會使產量偏低。,九、思考題,.,18,3、為什么要分批加入環(huán)己酮?答:為了避免劇烈反應,溫度迅速上升。引起不必要的副反應或出現(xiàn)危險。4、為什么還需要攪拌或激烈振蕩?答:環(huán)己酮與水溶液不互溶,而羥胺溶解在水中。環(huán)己酮與羥胺不能較好接觸,因此反應不能徹底。激烈振蕩使得環(huán)己酮與羥胺充分接觸,反應完全,盡量轉變?yōu)榄h(huán)己酮肟。,九、思考題,