己二酸的制备

实验八 己二酸的制备

一、实验目的

1、学习环己醇氧化制备己二酸的原理和方法；

2、掌握浓缩、过滤及重结晶等操作技能

二、实验原理

三、实验药品及其物理常数

化合物名称 分子量 性状 比重

(d ) 熔点

(℃) 沸点

(℃) 折光率

(ｎ) 溶解度

水 乙醇 乙醚

环己醇 100.16 液体或晶体 0.9624 25.2 161 1.461 3.520 可溶 可溶

高锰

酸钾 158.04 斜方

晶体 2.703 240

分解 － － 830

32.75 难溶 不溶

己146.14 单1.360 151265 － 100 易0.615

二酸 斜晶棱柱体 －3 10mmHg 100 溶

环己醇：2g 2.1ml (0.02mol)；高锰酸钾 6g (0.038mol)；0.3N氢氧化钠溶液 50ml；亚硫酸氢钠；浓盐酸

四、主要仪器和材料

水浴锅 三口烧瓶(100 mL、19#×3) 恒压滴液漏斗 空心塞(14#) 球形冷凝管(19#) 螺帽接头(19#，2只) 温度计(100℃)

布氏漏斗 吸滤瓶 烧杯 冰 滤纸 水泵等.

氧化剂可用浓硝酸、碱性高锰酸钾或酸性高锰酸钾。本实验采用碱性高锰酸钾作氧化剂

五、实验装置

六、操作步骤

（1）向250ml烧杯内加入50ml 0.3N氢氧化钠溶液，置于磁力搅拌上；

（2）边搅拌边将6g 高锰酸钾溶解到氢氧化钠溶液中；

（3）用滴管滴加2.1ml 环己醇到上述溶液中，维持反应物温度为43～47 ℃。

（4）当醇滴加完毕且反应混合物温度降低至43 ℃左右时，沸水浴将混合物加热，使二氧化锰凝聚。

（5）在一张平整的滤纸上点一小滴混合物以试验反应是否完成，如果观察到试液的紫色存在，那么可以用少量固

体亚硫酸氢钠来除掉过量的高锰酸钾。

（6）趁热抽滤，滤渣二氧化锰用少量热水洗涤3次(每次2 mL)，每次尽量挤压掉滤渣中的水分；

实验报告

尼龙66前体的制备

一、 实验目的

1、 学习由环己醇氧化制备环几酮和由环几酮氧化制备己二酸的基本原理。

2、 掌握由环己醇氧化制备环己酮和由环己酮氧化制备己二酸的实验操作。

3、 进一步了解盐析效应及萃取在分离有机化合物中的应用。

4、 综合训练并掌握控温、减压抽滤、蒸馏、重结晶等操作技能。

二、 实验原理

实验室制备脂肪和脂环醛、酮最常用的方法是将伯醇和仲醇用铬酸氧化。铬酸是重铬酸盐与40-50%硫酸的混合液。制备相对分子量低的醛，可以将铬酸滴加到热的酸性醇溶液中，以防止反应混合物中有过量的氧化剂存在，同时将较低沸点的醛不断蒸出，可以达到中等产率。尽管如此，仍有部分醛被进一步氧化成羧酸，并生成少量的酯。用此法制备酮，酮对氧化剂比较稳定，不易进一步被氧化。铬酸氧化醇是放热反应，必须严格控制反应温度以免反应过于剧烈。

本实验反应方程式为：

羧酸常用烯烃、醇、醛、酮等经硝酸、重铬酸钾的硫酸溶液或高锰酸钾等氧化来制备。本实验以环己酮为原料，在碱性条件下以高锰酸钾为氧化剂来制备己二酸，反应方程式：

C6H10O+MnO4-+2OH-→HOOC（CH2）4COOH+MnO2+H2O

三、实验试剂和仪器装置：

1、仪器：

圆底烧瓶（250ml，100ml），烧杯(250ml，100ml) ，量筒（100ml ，10ml），，直型冷凝管，尾接管,蒸馏头,温度计，电热套，抽滤瓶，布氏漏斗，真空泵，蒸发皿，表面皿，分液漏斗，玻璃棒，石棉网，铁架台，酒精灯。

2、主要试剂：

浓H2SO4,Na2Cr2O7,H2C2O4,NaCl,无水MgSO4,KMnO4,NaOH10%,Na2SO3 3、主要实验装置：

四．实验步骤

（一）环己酮的制备步骤：

1、在250 ml圆底烧瓶中加入56 ml H2O，慢慢加入 ml 浓H2SO4。充分混合后，搅拌下慢慢加入 ml环己醇。（必要时用水冲洗），混匀，然后冷却至30℃以下。

；

’. 实验九：己二酸的制备

[实验目的]

学习用环己醇制备己二酸的原理和方法；掌握浓缩、过滤、重结晶等操作技能。

[实验原理]

己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一，它可以用硝酸或高锰酸钾氧化环己醇制得。

OHHNO3HOOCCH2CH2CH2CH2COOH

[药品仪器]

药品：50%HNO3，NH4VO3，环己醇，NaOH吸收液。

仪器：球形冷凝管、温度计、分液漏斗、100ml三颈烧瓶、布氏漏斗、抽滤瓶等。

[实验步骤]

在装有回流冷凝管、温度计、和分液漏斗的100ml三颈烧瓶中，放置18ml(0.18mol) 50%HNO3，及少许偏钒酸铵（约0.03g），并在冷凝管上接一气体吸收装置，用稀NaOH吸收反应过程中产生的二氧化氮气体。三颈烧瓶用水浴预热到50oC左右，移去水浴，先滴入5~6滴环己醇，同时加以摇动，至反应开始放出二氧化氮气体，然后慢慢加入其余部分的环己醇，总量为6ml（约0.06mol），调节滴加速度，使瓶内温度维持在50~60oC之间（滴加时应不时摇动）。温度过高时，用冷水浴冷却，温度过低时，则用热水浴加热，滴加完毕约需15min。加完后继续摇荡，并用80~90oC的热水浴加热10min，至几乎无棕红色气体放出为止。然后将此热溶液倒入100ml的烧杯中，冷却后析出己二酸，抽滤，用15ml冷水洗涤两次，干燥，粗产物约6克。

粗制的己二酸可以在水中重结晶。纯己二酸为白色棱状晶体，产量约5.1g，mp为153oC。

[实验注意事项]

1. 环己醇和硝酸切不可用同一量筒量取。

2. 偏钒酸铵不可多加，否则产品发黄。 ；

’. 3. 本实验为强烈放热反应，所以滴加环己醇的速度不宜过快，以免反应过剧，引起爆炸。一般可在环己醇中加1ml水，一是减少环己醇因粘稠带来的损失，二是避免反应过剧。

4. 实验产生的二氧化氮气体有毒，所以装置要求严密不漏气，并要作好尾气吸收。

苏州大学材料与化学化工学部课程教案

[实验名称] 己二酸的制备

[教学目标] 知识与技能: 学习用硝酸氧化环己醇制备已二酸的原理和方法，掌握尾气吸收、过滤、等操作技术。

[教学重点] 已二酸的原理和方法，尾气吸收操作技术。

[教学难点] 控制好氧化反应速度，防止有毒的二氧化氮气体外逸。

[教学过程]

【实验目的】 通过本次实验，要求大家掌握己二酸的制备原理和方法，掌握尾气吸收、过滤等操作技术。

【实验原理】

OHOHNO3HOC(CH2)4COHOOHNO33＋ 8NO ＋ 7H2O3O28NO2

硝酸和高锰酸钾都是强氧化剂，由于其氧化的选择性较差，故硝酸主要用于羧酸的制备，高锰酸钾氧化的应用范围较硝酸广些，它们都可以将环己醇直接氧化为己二酸。

本实验以50％硝酸为氧化剂，并以（偏）钒酸铵为催化剂，氧化环己醇至环己酮，后者再通过烯醇式被氧化开环而生成己二酸。在反应过程中产生的一氧化氮极易被空气中的氧气氧化成二氧化氮气体，用碱液吸收。

【实验装置图】

图1 己二酸制备装置图单孔橡皮塞，通过铁夹固定橡皮管 【实验步骤】反应瓶中加入6 mL 50％的硝酸[1]和少许钒酸铵[2]，水浴加热至50 C后移去水浴[3]，缓慢滴加5～6滴环己醇[4]，摇动至反应开始，即有红棕色二氧化氮气体放出，维持反应温度50～60 C，将剩余的环己醇滴加完毕，总量为2 mL[5]。加完后继续振荡，并用80～90 C水浴加热10 min。无红棕色气体逸出，反应即结束。将反应液倒入50 mL烧杯中[6]，冷却，结晶，抽滤，3 mL水洗，2 mL石油醚分两次洗[7]，干燥，称重。

纯己二酸为白色晶体，mp.153 C。

【实验流程图】

50 mL三颈瓶：硝酸， 钒酸铵倒入烧杯，冷却结晶滴加5～6滴环己醇，振荡，50-60 oC，约10 min滴加完2 mL80-90 oC水浴继续加热约10 min，至没有NO2产生产品：己二酸热水浴预热至50 oC抽滤3 mL水洗涤，2 mL石油醚洗涤