实验名称：溴丁烷的制备
实验类别：综合性
1 -溴丁烷的制备
一.实验目的 （略）
二.反应式
三.实验试剂
正丁醇 10g 12.4mL (0.136mol)，溴化钠 (无水) [1] 16.6g (0.16mol)，浓硫酸(比重1.84) 20mL (0.36mol)， 10% 碳酸钠溶液，无水氯化钙。
正丁醇 M＝74.12 b.p.=117.25℃；正丁醚 M＝130 b.p.=142.4℃；
1-溴丁烷 M＝136.02 b.p.=101.6℃
四.实验步骤
1、配制62％硫酸，水浴冷却至室温；安装反应装置，加料，硫酸分批缓加，充分冷却。
2、回流反应，控制好反应温度，注意尾气吸收；微沸30min，冷却5min
具体步骤：
在100mL圆底烧瓶中放入12.4mL正丁醇、16.6g研细的溴化钠和1-2粒沸石。烧瓶上装一回流冷凝管。在一个小锥形瓶内放入20mL水，将瓶放在冷水浴中冷却，一边摇荡，一边慢慢加入20mL浓硫酸。将稀释的硫酸分四次从冷凝管上端加入烧瓶，每加一次都要充分振荡烧瓶，使反应物混合均匀。在冷凝管上口，连接一气体吸收装置 (如图1) [2]。将烧瓶放在石棉网上，用小火加热到沸腾，保持回流30min[3]。
反应完成后，将反应物冷却5min。卸下回流冷凝管，再加入1－2粒沸石，用75?弯管连接冷凝管 (如图2) 进行蒸馏。仔细观察馏出液，直到无油滴蒸出为止[4]。
将馏出液倒入小分液漏斗中，将油层[5]从下面放入一个干燥的小锥形瓶中，然后用6mL浓硫酸分两次加入瓶内，每加一次都要充分振荡锥形瓶。如果混合物发热，可用冷水浴冷却。将混合物慢慢倒入分液漏斗中，静置分层，放出下层浓硫酸[6]。油层依次用20mL水[7]，10mL10%碳酸钠溶液和20mL水洗涤。将下层的粗1－溴丁烷放入干燥的小锥形瓶中，加1－2g块状的无水氯化钙，间歇振荡锥形瓶，直到液体澄清为止。
将液体倒入50mL蒸馏烧瓶中(注意勿使氯化钙掉入蒸馏烧瓶中)。投入1－2粒沸石，安装好蒸馏装置 (如图3) ，在石棉网上用小火加热蒸馏，收集99－102℃的馏分。
五.实验注意事项
1.配硫酸正确操作
2.注意加料顺序；加硫酸，分批缓慢加入，并充分振荡
3.控制反应温度，不能太高，溴易被硫酸氧化；微沸，尾气吸收。
4.改为蒸馏装置时，要充分冷却，再加1~2粒沸石，防止暴沸；
正确判断蒸馏终点
5.在后处理洗涤过程中，要清楚有机层和水层及各步洗涤的目的
浓硫酸洗涤除正丁醇时，硫酸分批加入，充分振荡，冷却后再加
6.用无水CaCl2 干燥时，所用锥形瓶要干燥无水
实验要点：
1.实验反应的关键是控制反应温度（强调火焰的调节，反应瓶底离石棉网0.5－1cm的距离，避免温度太高）
2.配料时，先加NaBr，正丁醇；从冷凝管上口加入已充分稀释、冷却的硫酸，每加一次都要充分振荡，混合均匀，同时用冷水浴冷却。否则，因放出大量的热而使反应物氧化，颜色变深。
3. 加热时，控制好火焰大小；使回流蒸气不超过回流冷凝管的第二个球；回流速度为每秒 1－2 滴 ；回流太慢，水带不出来，产率很低；太快，温度高，硫酸将有机物炭化，反应液变黑。
4.改为蒸馏装置后加热，如果忘记加沸石，需稍冷却后再补加；中途停止加热，要补加新的沸石，解释为什么？
蒸馏终点判断：
(1)看蒸馏烧瓶中油层是否完全消失,若完全消失,说明蒸馏已达终点。
(2)看冷凝管的管壁是否透明,若透明则
表
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明蒸馏已达终点。
(3)用盛有清水的试管检查馏出液,看是否有油珠下沉,若没有,表明蒸馏已达终点。
5.各步洗涤的目的，干燥的目的
【操作要点】
1.加料：
(1)溴化钠不要粘附在液面以上的烧瓶壁上。
(2)从冷凝管上口加入已充分稀释、冷却的硫酸时，每加一次都要充分振荡，混合均匀。否则，因放出大量的热而使反应物氧化，颜色变深。
2.加热回流：
开始加热不要过猛，否则回流时反应液的颜色很快变成橙色或橙红色。应小火加热至沸，并始终保持微沸状态。
反应时间约30 min 左右，反应时间太短，反应液中残留的正丁醇较多（即反应不完全）；但反应时间过长，也不会因时间增长而增加产率。
本实验在操作正常的情况下，反应液中油层呈淡黄色，冷凝管顶端亦无溴化氢逸出。
注释：
[1] 如用含结晶水的溴化钠(NaBr·2H2O)，可按摩尔数换算，并相应地减少加入的水量。
[2] 本实验中，由于采用1：1的硫酸(即62％的硫酸)，回流时如果保持稳定的沸腾状态，很少有溴化氢气体从冷凝管上端逸出。这样，如果在通风橱中操作，气体吸收装置可以省去。
[3] 回流时间太短，则反应物中残留的正丁醇量增加。但将回流时间继续延长，产率也不能再提高多少。
[4] 用盛清水的试管收集馏出液，看有无油滴。粗1－溴丁烷约14 mL。
[5] 馏出液分为两层，通常下层为粗1－溴丁烷 (油层)，上层为水。若未反应的正丁醇较多，或因蒸馏的时间过久而蒸出一些氢溴酸恒沸液，则液层的比重发生变化，油层可能悬浮或变成上层。如遇此现象，可加清水稀释使油层下沉。
[6] 粗1－溴丁烷中所含的少量未反应的正丁醇也可以用6 mL浓盐酸完全洗去。使用浓盐酸时，1－溴丁烷在下层。
[7] 油层如呈红棕色，系含有游离的溴。此时可用溶有少量亚硫酸氢钠的水溶液洗涤以除去溴。其反应方程式为
Br2 + NaHSO3 + H2O →2HBr + NaHSO4
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