制备正溴丁烷时,浓硫酸起何作用?其用量及浓度对实验有何影响?
正丁醚主要靠浓硫酸除去,硫酸用量加大,反应加快,可通过吸水使平衡正向移动,但同时丁醇的氧化、碳化、消去增多(产生1-丁烯,重排2-丁烯,两者再与HBr加成得2-溴丁烷)。
正丁醇溴化法:正丁醇与氢溴酸混合,滴加入硫酸,加热回流反应1.5h,蒸馏得溴丁烷粗品,用水洗至pH为6~7,用无水氯化钙脱水即得。
扩展资料
主要用途
可用作稀有元素萃取溶剂及有机合成的中间体及烷基化剂;还可用作生产塑料紫外线吸收剂及增塑剂的原料;用作制药原料(如合成“丁溴东莨菪碱”。
可用于肠、胃溃疡、胃炎、十二指肠炎、胆石症等,合成麻醉药盐酸丁卡因等);用作合成染料、香料合成原料、可制备功能性色素的原料(如压敏色素、热敏色素、液晶用双色性色素);半导体中间原料等。
烯烃的亲电加成反应,会形成碳正离子中间体,那么形成的碳正离子越稳定,反应越容易进行。那么原来的那么烯烃的活性相比之下就高一点。丙烯与硫酸中的氢离子形成的是二级碳正离子,2—丁烯形成的是三级碳正离子,而三级碳正离子比二级碳正离子稳定,所以2—丁烯的反应活性比丙烯高。
溴水:RCH=CH2+Br2→RCHBr-CH2Br
浓硫酸:RCH=CH2+HOSO2OH→RCH2-CH2-OSO2OH
机理:烯烃的碳碳双键上含有π键,π电子是裸露的,易于受亲电试剂(带正电的基团)的攻击而导致π键断裂,并与亲电试剂形成两个新的σ键,即亲电试剂的两部分分别加到重键两端的碳原子上,从而发生亲电加成反应。
也正因为这两种物质的亲电加成反应,使得化学实验当中常用溴水来检验烯烃,常用浓硫酸来去除烷烃中混有的少量烯烃。
根据分子式和能与浓硫酸反应可知此物质为醇,根据分子式可知醇有四种同分异构体,正丁醇产物有正丁醚或1-丁烯,2-丁醇产物a,a-二甲基丙醚或1-丁烯或2-丁烯,2-甲基-1-丙醇产物为B,B-二甲基丙醚或2-甲基-1-丙烯,2-甲基-2-丙醇产物a,a,a,a-四甲基乙醚或2-甲基-1丙烯
1. 乙酸正丁酯的用途
GB 2760-96规定它是允许使用的可食用风味。 作为香料,它广泛用于香蕉,梨,菠萝,杏,桃子,草莓和浆果。 它还可以用作天然橡胶和合成树脂的溶剂。
它是一种优异的有机溶剂,在乙酸纤维素,乙基纤维素,氯化橡胶,聚苯乙烯,甲基丙烯酸树脂和许多天然树脂中具有良好的溶解性,如单宁提取物,马尼拉提取物和DAMA树脂。 它广泛应用于硝酸纤维素清漆,作为人造革,织物和塑料加工的溶剂,作为各种石油加工和药物方法的萃取剂,以及香料复合和各种香料的组分,如杏,香蕉, 梨和菠萝。
用作分析试剂,色谱参考材料和溶剂。
2. 制备乙酸正丁酯注意事项
封闭式操作,全通风。 操作人员必须收到特殊培训,并严格遵守操作程序。 建议操作员佩戴自吸过滤器气体面罩(半面面罩),化学安全眼镜,防静电工作服和橡胶耐油手套。 远离点燃和热源。 在工作场所严禁吸烟。 使用防爆通风系统和设备。 防止蒸汽泄漏到工作场所的空气中。 避免接触氧化剂,酸和碱。 在填充过程中,应控制流量,并且应提供接地装置以防止静电堆积。 小心地处理,以防止损坏包装和容器。 提供相应的品种和数量的消防设备和泄漏应急处理设备。 空的容器可能会留下有害物质。
3.乙酸正丁酯存储原则
存放在凉爽通风仓库中。 远离火和热源。 储存温度不应超过30℃。 保持容器密封。 它应与氧化剂,酸和碱分开储存,不得允许混合储存。 采用防爆照明和通风设施。 禁止使用易于生产火花的机械设备和工具。 存储区域应配备泄漏应急处理设备和适当的接收材料。
操作环境
HarmonyOS2.0.0
①2-丁醇催化氧化成2-丁酮(CH3-COCH2CH3)
化学方程式为:
2CH3CH2CH(OH)CH3+O2----催化剂--->2CH3CH2COCH3(丁酮)+2H2O
②再和甲基格式试剂(CH3MgBr)反应,加成,水解得到2-甲基-2-丁醇((CH3)2C(OH)CH2CH3)
③浓硫酸脱水得到2-甲基-2-丁烯((CH3)2C=CHCH3)
(1)根据表中数据可知,反应物乙酸、1-丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点,若采用甲装置,会造成反应物的大量挥发,大大降低了反应物的转化率,所以应该选用装置乙,
故答案为:乙;由于反应物乙酸、1-丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点,若采用甲装置,会造成反应物的大量挥发;
(2)1-丁醇在浓硫酸作用下能够发生消去反应生成1-丁烯,结构简式为:CH3CH2CH=CH2,也能够发生分子内脱水生成CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3,
故答案为:CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH=CH2;
(3)要提高1-丁醇的转化率,可以增大乙酸的浓度,使正反应速率增大,平衡向着正向移动;也可以减小生成物浓度,逆反应速率减小,平衡向着正向移动,
故答案为:增加乙酸浓度;减小生成物浓度(或移走生成物);
(4)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯,分离的是混合液体,不需要使用过滤、蒸发等操作,需要使用分液方法分离,所以一定使用的操作为AB,
故答案为:AB;
(5)分液漏斗的下方有旋塞,使用前必须检查分液漏斗是否漏水或者是否堵塞;分液操作时,如果分液漏斗上口玻璃塞未打开,分液漏斗中的液体不会流出,
故答案为:检查是否漏水或堵塞,分液漏斗上口玻璃塞未打开(或漏斗内部未与大气相通,或玻璃塞上的凹槽未与漏斗口上的小孔对准).
制备一溴丁烷实验中用浓硫酸洗涤,洗涤液变成橙红色,用浓硫酸可以除掉溴单质。
溴丁烷的制备大多是用氢溴酸与丁醇反应制得,而不是像他说的用单质溴与丁烯加成,那样得到的是1,2-二溴丁烷。用浓硫酸洗涤时,溴化氢被氧化成单质溴而使水相变黄。而如果像他说的那样有单质溴残留,没洗之前也是有色的。
性质
由于浓硫酸中含有大量未电离的硫酸分子(强酸溶液中的酸分子不一定全部电离成离子,酸的强弱是相对的),所以浓硫酸具有吸水性、脱水性(俗称炭化,即腐蚀性)和强氧化性等特殊性质;而在稀硫酸中,硫酸分子已经完全电离,所以不具有浓硫酸的特殊化学性质。
以上内容参考:百度百科-浓硫酸
产物是2-甲基-2-丁醇。