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2卤代烃(第3页)

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(1) 本实验有哪些副反应?如何减少副反应?

(2) 反应时硫酸的浓度太高或太低会有什么结果?

(3) 反应后的粗产物中含有哪些杂质?试说明各步洗涤的作用。

实验197,7二氯二环[4。1。0]庚烷

一、实验目的

(1) 掌握利用相转移催化制备化合物的方法。

(2) 了解相转移催化剂及其催化作用的原理。

二、实验原理

在相转移催化条件下,浓氢氧化钠水溶液和氯仿作用生成二氯卡宾并进行反应是一项研究得比较多的工作,因为该方法操作方便,产率高,避免了绝对无水的实验条件。

本实验利用三乙基苄基氯化铵(TEBA)作为相转移催化剂,使水相中的氢氧根离子转移到氯仿有机相中,并与氯仿反应生成二氯卡宾,二氯卡宾与环己烯加成得到7,7二氯二环[4。1。0]庚烷。

相转移催化原理+aOHTEBAClCl

三、仪器与试剂

1。 仪器

三口烧瓶(50mL)、球形冷凝管、温度计、搅拌器、简单蒸馏装置、减压蒸馏装置。

2。 试剂

环己烯(新蒸)、氯仿、三乙基苄基氯化铵(TEBA)、氢氧化钠(50%)、乙醚、饱和食盐水、无水硫酸镁。

四、实验步骤

在装有搅拌器[1]、球形冷凝管和温度计的50mL三口烧瓶中加入4mL(0。04mol)新蒸馏过的环己烯、0。2gTEBA和6。5mL(0。08mol)氯仿。开动搅拌器,由冷凝管上口慢慢滴加8mL50%的NaOH溶液[2],约10~15min滴完。反应放热使瓶内温度逐渐上升至50~60℃[3],反应物的颜色逐渐变为橙黄色。滴加完毕后,在水浴上加热回流、继续搅拌45~60min。

将反应混合物冷却至室温,用55mL水将反应混合物转入分液漏斗,分出有机层[4]。水层依次用15mL、10mL乙醚提取,合并醚层及前述有机层,用等体积的饱和食盐水洗涤两次,转入干燥的锥形瓶中用无水硫酸镁干燥。

干燥后的产物在水浴上蒸出乙醚、氯仿等低沸点溶剂[5],然后进行减压蒸馏,收集75~80℃2。0kPa(15mmHg)或95~97℃4。67kPa(35mmHg)的馏分,产量约 3。9g。产品也可在常压下蒸馏,收集190~198℃馏分,但沸点时产物略有分解。

纯7,7二氯二环[4。1。0]庚烷的沸点197~198℃,折光率n20D1。5014。其核磁共振图谱见附录7(图6)。

本实验约需6h。【注释】

[1] 也可用电磁搅拌代替电动搅拌,并用稍大号的搅拌子,效果更好。相转移催化反应是非均相反应,搅拌必须是有效而安全的,这是实验成功的关键。

[2] 浓碱溶液呈黏稠状,腐蚀性极强,应小心操作。与浓碱接触过的玻璃仪器使用后要立即洗干净,以免接口处、旋塞受腐蚀而黏结。

[3] 若氢氧化钠滴加过半还没有升温现象,则应停止滴加,用温水浴稍热。反应开始后,应立即撤去水浴。

[4] 中间可能出现泡沫乳化层,该乳化层不溶于水,也不溶于乙醚,可抽滤除去。

[5] 注意安全,杜绝明火。接收瓶应浸入冰水浴中,接引管支管接橡皮管,通入下水道或是室外。

五、思考题

(1) 根据相转移反应的原理,写出本反应中离子的转移和二氯卡宾的产生及反应过程。

(2) 本实验反应过程中为什么要剧烈搅拌反应混合物?

(3) 本实验中为什么要使用大大过量的氯仿?

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