环己烯制备方法的改进

来源:用户上传      作者:杜钦芝

　　[摘 要] 目前各有机化学实验教材中，环己烯的制备方法都采用分馏的方法，该方法存在分离提纯困难、产物纯度不高和收率较低的缺陷。在改进方法中，采用带分水器回流的方法替代分馏的方法。实验证明，改进的方法较传统的方法具有操作简单、分离提纯容易、产物纯度高和收率好的优点，完全可以替代分馏的方法运用于实验教学中。
　　[关键词] 环己醇;环己烯;分馏;共沸物;分水器
　　[作者简介] 杜钦芝（1975—），男，山东临沂人，高级教师，主要从事高中化学教学及研究工作。
　　[基金项目] 中华农业科教基金教材建设研究项目（NKJ201802005）;重庆市研究生教育教学改革研究项目（jyj193026）
　　[中图分类号] G632.3    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）31-0391-02    [收稿日期] 2020-01-13
　　 目前各实验教材中有关环己烯的制备方法，都以环己醇为原料，以硫酸或磷酸为催化剂，将环己醇与催化剂混合后，采用分馏的方法来制备，再通过蒸馏提纯。
　　该反应体系中各组分可形成三种共沸物（表2）
　　在上述反应中，要求将分馏温度控制在90℃以下，以避免环己醇和水大量馏出。尽管如此，由于实验中先将环己醇与催化剂混合，没有采用滴加环己醇的方法，所以没有反应的环己醇与环己烯所组成的共沸物以及环己烯与水所组成的共沸物在此条件下仍然可以大量馏出，导致该制备方法的产物分离提纯困难，不易获得较纯净的产物，反应收率不理想（一般为20%～30%左右）。
　　为解决上述制备方法的不足，根据该反应的原理，提出以下实验改进的目标：
　　1.在反应过程中，不让共沸物馏出，且操作简单;
　　2.除去反应中生成的水，促使平衡向產物方向移动;
　　3.反应结束后，分离提纯容易;
　　4.大幅提高反应收率和产物纯度。
　　根据以上实验改进目标，设计出具体的实验方法如下：
　　（1）在干燥的圆底烧瓶中，加入环己醇、浓磷酸和沸石，充分振摇使混合均匀。
　　（2）烧瓶上安装分水器，分水器上接球形冷凝管（见图1）。
　　将烧瓶在石棉网上加热回流。如果水面达到分水器支管时，应及时放出少量水（分水器中应预先加入适量饱和食盐水，以升高分水器中有机层的高度，使其能及时流回烧瓶，并降低环己醇在水中的溶解度）。当流入分水器中的液体不再浑浊时，反应即完成。
　　（3）反应结束后，将烧瓶中的混合溶液用精盐饱和，然后将此溶液倒入分液漏斗中（如果分水器中存在有机层，可并入分液漏斗），静置后分去下层。再加入适量10%碳酸钠溶液，振摇后静置分层。
　　（4）将上层粗产物倒入干燥的锥形瓶中，用适量无水氯化钙干燥20分钟。
　　（5）将干燥好的粗产物转移入干燥的烧瓶中，加入沸石，用水浴加热蒸馏。收集80℃～85℃的馏分。产率60%～70%。
　　按上述改进后的实验方法，不但实验操作更为简单，且因为使用了分水器，平衡向产物方向移动，反应几乎可以进行完全，避免了因环己醇与环己烯和环己醇与水形成的共沸物馏出，所以分离提纯简单，产物的纯度极高，收率可提高到60%～70%，完全可以替代传统的分馏制备方法运用于实验教学中。
　　参考文献
　　[1]George W.Gokel.有机化学手册[M].（第3版），北京：化学工业出版社，2006.
　　[2]郭书好.有机化学实验[M].（第2版），武汉：华中科技大学出版社，2006.
　　[3]Charls F，Wilcox.Experimental Organic Chemistry—A Small-Scale Approach[M].New York：Macnillan Publishing Company，1988.
　　[4]兰州大学，复旦大学化学系有机化学教研室.有机化学实验[M].北京：人民教育出版社，1978.
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