1.了解醚合成的原理和方法。
2.掌握回流、蒸餾、分餾和洗滌的操作方法。
II.實驗原理
苯丁醚是壹種芳香族混合醚。混合醚通常由威廉姆森(Williamson)合成法制備。由於芳香族鹵代烴不活潑,通常通過脂肪族鹵代烴和苯酚鈉在乙醇溶液中反應來制備:
鹵代烴與溴化物的反應是合適的。苯酚鈉可由苯酚和氫氧化鈉作用生成。壹般認為該反應是苯酚氧離子與溴化物的反應。
主反應:
副反應:
III.實驗儀器
實驗中使用的儀器必須幹燥。儀器如圖 3-4、圖 3-2 所示。
IV.試劑和儀器
試劑:苯酚、1-溴丁烷、氫氧化鈉、無水乙醇、無水氯化鈣、5%氫氧化鈉溶液。
設備:100 ml 圓底燒瓶、球形冷凝管、幹燥管、蒸餾頭、接收管、直冷凝管、50 ml 錐形燒瓶、分液漏鬥。
V.實驗步驟
實驗分兩步完成。
1.第壹步:在 100 毫升圓底燒瓶中加入氫氧化鈉、30 毫升無水乙醇和 9 毫升苯酚(苯酚常溫下為固體,可用熱水浴升溫使其熔化後再計量),加入沸石。按照圖 3-4 設置反應裝置。在熱水浴上加熱回流液。當水浴溫度達到約 C 時,反應物開始沸騰。開始回流後,從冷凝管的上端口分批加入 14 毫升 1-溴丁烷。固體溴化鈉逐漸溶解,燒瓶中的白色沈澱增多。連續搖動燒瓶。
反應結束後,移開水浴鍋。反應液稍微冷卻,將回流裝置改為蒸餾裝置(圖 3-2),再加入壹塊沸石,在水浴上盡量蒸餾反應混合物中的乙醇(約回收 25~29 毫升)。向殘渣中加入 10~20 毫升水,使固體溴化鈉溶解,塞緊瓶塞,以備第二步實驗處理。
2.第二步:將混合物倒入分液漏鬥中,分成水層,粗苯丁醚用10ml5%溶液洗滌,然後用無水氯化鈣幹燥,濾去幹燥劑,空氣浴加熱蒸餾,用空氣冷凝管(用壹般不通水的直冷凝管代替)收集205~C的餾分。產品稱重。測量折射率。
收率約為 10 g。純苯丁基醚的沸點為 ,折光率= 。
VI.註意事項
1.使用的儀器必須幹燥。
2.苯酚的熔點為 C,測定苯酚時要註意皮膚不要沾到苯酚,因為苯酚具有強腐蝕性,如不慎碰到,應立即用大量清水沖洗,再用少許乙醇擦洗。
3.在實驗中,先回流生成苯酚鈉,再加入溴丁烷與之反應,效果較好。
4.加熱回流時,如果溫度過高使溶劑揮發過多發生液體分層現象,可加入少量無水乙醇。
VII.實驗結果與討論
純苯丁醚為無色液體,沸點為 C,測其折光率,計算收率。如果用金屬鈉代替氫氧化鈉可行嗎?產率能否提高?
VIII.思考題
1.無水乙醇在制備苯丁醚中起什麽作用?為什麽不用 95%的普通乙醇?
2.為什麽反應完成後要盡可能多地蒸發乙醇?
3.為什麽要用氫氧化鈉溶液洗滌粗苯丁醚?