实验六 2甲基-2-己醇的合成
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2-甲基-2-己醇制备实验的改进与创
新设计
技术进步是使画家触及到不可思议之境的重要驱动力,尤其在制备工业中,新
的技术的应用可以带来改进和创新。
本文将详细介绍2-甲基-2-己醇制备实验的改
进与创新设计。
首先要说的是,2-甲基-2-己醇制备实验的改进离不开现代IT技术的相关支撑。
我们可以利用相关系统,来更好地管理上游物料,从源头把控原料弹性以及品质,避免杂质并提高原料有效利用率。
其次,我们可以借助工业4.0要素进行智能分析,进一步改进2-甲基-2-己醇制备实验过程的精准控温,合成的原料的纯度得到进一
步改善,减少了生产的不确定性,可生产出高品质产品。
2-甲基-2-己醇制备实验的创新空间也正在不断扩大。
以插件式技术为代表的
技术,可以极大地提高工业设备的智能化水平,将设备整合到一个统一的控制系统,实现远程操作和对实验过程的数据分析,以确保实验质量。
此外,采用增强现实技术可实现视觉化管控,提高现场操作效率和准确性,并允许更深入的实验数据分析,为更准确的实验测试预测奠定坚实的基础。
总而言之,2-甲基-2-己醇制备实验的改进与创新不仅在政府和企业实现工业
升级和转型发展的过程中发挥着重要作用,而且有助于全球可持续发展。
只要政府和企业投入更多的资源和实践,2-甲基-2-己醇制备实验将会发挥更大的作用,有
利于产业发展。
2-甲基-2-己醇的制备
2-甲基-2-己醇是一种重要的有机化合物,是广泛应用于工业和医药领域的溶剂和中间体。
本文将介绍2-甲基-2-己醇的制备方法及其工艺流程。
2-甲基-2-己醇主要是通过2-己酮的催化加氢得到的。
该反应可以使用不同的催化剂和反应条件,例如铝镁合金和氢氧化钾或氢氧化钠、氢气、45-50℃的反应温度和2-3MPa 的压力。
反应的化学方程式如下:
2-己酮+ H2 → 2-甲基-2-己醇
制备过程通常是在中性甚至微碱的条件下进行,以避免生成不良的副产物。
催化剂铝镁合金的使用可以有效地减少己酮的加氢温度和压力,提高反应速率和转化率。
2-甲基-2-己醇的制备方法具有简单、经济和高效的特点,所以被广泛应用于工业生产。
通常,反应混合物需要在酸洗和蒸馏中进行净化和分离,以纯度和收率作为反应结果的指标。
在净化和分离过程中,需要使用高效的工业级分离技术,例如萃取、结晶、蒸汽回收和干燥等。
在实际应用中,2-甲基-2-己醇的纯度和收率是最关键的指标之一,因为其直接影响到产品的质量和成本。
由于其催化剂和反应条件的选择、反应过程的控制都可以对产品的性质和质量产生重要影响,实现可控性制备是工业化生产中所面临的主要挑战。
实验十三 2-甲基-2-己醇的制备【实验目的】1. 学习Grignard 试剂的制备方法、技巧和应用。
2. 学习由Grignard 试剂制备结构复杂的醇的原理与方法。
3 .学习有机合成实验中的无水操作基本技巧。
【实验原理】在无水乙醚中,卤代烃与金属镁作用生成的烃基卤化镁(RMgX )成为Grignard 试剂。
Grignard 试剂中,碳-金属键是极化的,具有强的亲核性,在增长碳链的方法中有重要用途,能与环氧乙烷、醛、酮、羧酸衍生物等进行加成反应。
除此之外,Grignard 试剂还能与水、氧气、二氧化碳反应,因此Grignard 试剂参与的反应必须在无水和无氧等条件下进行。
实验中,结构复杂的醇主要由Grignard 试剂反应来制备。
2-甲基-2-己醇的合成路线: OMgBr n -C 4H 9Br + Mg n -C 4H 9MgBrn -C 4H 9MgBr + CH 3COCH 3 n -C 4H 9C(CH 3)2OMgBr n -C 4H 9C(CH 3)2+ H 2OOH n -C 4H 9C(CH 3)2+Mg(OH)Br【仪器与药品】仪器:三颈烧瓶(100ml )、球形冷凝管、滴液漏斗、干燥管、分液漏斗、蒸馏烧瓶(25ml )、蒸馏头、接引管、锥形瓶、温度计药品:镁屑、正溴丁烷、无水乙醚、普通乙醚、丙酮、硫酸溶液(10%)、碳酸钠溶液(5%)、无水碳酸钾【实验装置图】【实验步骤】1.正丁基溴化镁的制备在100ml的三颈圆底烧瓶上分别装置搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗[1],在冷凝器和滴液漏斗的上口装置氯化钙干燥管,瓶内加入镁屑1.1g(0.045mol)[2]和5ml无水乙醚及一小粒碘[3]。
滴液漏斗中加入4.8ml(6.1g,0.045mol)正溴丁烷和10ml无水乙醚,混匀。
滴加正溴丁烷的无水乙醚溶液5~6滴以引发反应,片刻微沸(若不反应,可用水浴温热)。
反应开始比较激烈,待反应平缓后,开始搅拌[4],并滴下剩下的正溴丁烷乙醚溶液,控制滴加速度,以维持乙醚溶液呈微沸状态。
实验室二甲基二己醇制备的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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在进行实验室二甲基二己醇的制备之前,需要进行充分的准备工作。
2甲基2己醇实验报告2甲基2己醇实验报告引言:2甲基2己醇(2-methyl-2-hexanol)是一种常见的有机化合物,具有特殊的化学性质和广泛的应用领域。
本实验旨在通过合成2甲基2己醇并对其进行性质分析,以了解其结构和性质特点。
实验方法:1. 实验材料:- 2己醇- 甲基化试剂(如碘甲烷)- 碱性条件下的催化剂(如氢氧化钠)- 无水硫酸- 氯化钠- 氯化钾- 离心机- 水浴锅- 旋转蒸发器- 气相色谱仪2. 实验步骤:1) 将2己醇与甲基化试剂反应,生成2甲基2己基碘化物。
2) 在碱性条件下,加入无水硫酸,将2甲基2己基碘化物转化为2甲基2己烯。
3) 将2甲基2己烯与氢氧化钠反应,生成2甲基2己醇。
4) 使用氯化钠和氯化钾等试剂进行提纯。
5) 使用离心机进行分离。
6) 使用旋转蒸发器除去溶剂。
7) 使用气相色谱仪对合成的2甲基2己醇进行分析。
结果与讨论:通过实验,成功合成了2甲基2己醇。
在气相色谱仪的分析结果中,我们观察到了2甲基2己醇的特征峰,并且可以通过比对标准品的峰值来确定其纯度。
在本实验中,我们得到了高纯度的2甲基2己醇。
2甲基2己醇具有许多重要的应用领域。
首先,它可以作为溶剂在化学合成中使用。
其次,它还可以用作香精和调味剂的成分,赋予产品独特的气味和味道。
此外,2甲基2己醇还可以用作表面活性剂,在洗涤剂和清洁剂中发挥作用。
此外,2甲基2己醇还具有一些特殊的化学性质。
由于其分子结构中含有羟基,它具有一定的亲水性。
这使得它在一些特定的反应中可以作为催化剂或反应介质使用。
此外,2甲基2己醇还可以通过其他化学反应进行进一步的功能化改造,从而获得不同性质和用途的化合物。
结论:本实验成功合成了高纯度的2甲基2己醇,并通过气相色谱仪进行了分析。
2甲基2己醇具有广泛的应用领域,包括化学合成、香精调味剂以及表面活性剂等。
它的特殊化学性质使得它在一些特定的反应中具有重要的作用。
通过这次实验,我们对2甲基2己醇的结构和性质有了更深入的了解,对其应用的研究也有了更多的启示。
2-甲基-2-己醇的制备[实验目的]1、 了解格氏(Grignard )试剂的制备方法及在有机合成中的应用。
2、 学习并掌握无水操作的实验技术。
3、 学习并掌握磁力搅拌器的使用。
4、巩固回流、萃取、蒸馏等操作技能。
[实验内容]一、实验原理卤代烷与金属镁在无水乙醚中反应生成的烃基卤化镁R -MgX 称为Grignard 试剂,X = Cl ,Br ,I 。
Grignard 试剂能与羰基化合物如醛、酮、酯等发生亲核加成反应,其加成产物经水解,可得到醇类化合物,这是有机合成中制备各种复杂结构醇的常用方法。
反应必须在无水、无氧、无活泼氢条件下进行,因为水、氧或其它活泼氢的存在都会破坏Grignard 试剂。
本实验的反应式为:n -C 4H 9Br + Mg 无水乙醚n -C 4H 9MgBr n -C 4H 9MgBr + H 33O 无水乙醚n -C 4H 9C(CH 3)2OMgBr n -C 4H 9C(CH 3)2OMgBr + H 2O n -C 4H 9C(CH 3)2OH H +n -C 4H 9Br + Mg 无水乙醚n -C 4H 9MgBr n -C 4H 9MgBr + H 3CCCH 3O 无水乙醚n -C 4H 9C(CH 3)2OMgBr n -C 4H 9C(CH 3)2OMgBr + H 2O n -C 4H 9C(CH 3)2OH H +-C 4H 9Br + Mg 无水乙醚n -C 4H 9MgBr n -C 4H 9MgBr + H 3CCCH 3O 无水乙醚n -C 4H 9C(CH 3)2OMgBrn -C 4H 9C(CH 3)2OMgBr+ H 2O n -C 4H 9C(CH 3)2OHH+n-C4H9Br + Mg无水乙醚n-C4H9MgBrn-C4H9MgBr + CH3COCH3无水乙醚n-C4H9C(CH3)2n-C4H9C(CH3)2 + H2O H n-C4H9C(CH3)2OH二、仪器及试剂药品:镁条、无水乙醚、正溴丁烷、丙酮、5%碳酸钠溶液、10%硫酸溶液、无水碳酸钾仪器:机械搅拌装置、铁架台、恒压滴液漏斗、三口反应烧瓶、球形和直形冷凝管、干燥管、尾接管、蒸馏瓶等实验装置图三、实验步骤1、正丁基溴化镁的制备在干燥的100 mL三口烧瓶装上冷凝管和恒压滴液漏斗[1],并在冷凝管上口装上无水氯化钙干燥管,瓶内放入搅拌磁子,加入1.5 g剪碎的镁条[2]、10mL无水乙醚及一小粒碘。
实验五 2-甲基-2-己醇的合成
一、实验目的
1.通过格氏反应制备产物。
2.熟悉格氏试剂的制备、应用和进行格氏反应的条件。
3.掌握无水反应装置、机械搅拌装置和滴液漏斗的使用。
4.正确安装无水反应、并且带有滴液漏斗和回流冷凝管的机械搅拌装置。
二、实验原理
醇的制法很多,简单和常用的醇在工业上利用水煤气合成、淀粉发酵、烯烃水合及易得的卤代烃的水解等反应来制备。
实验室醇的制备,除了羰基还原(醛、酮、羧酸和羧酸酯)和烯烃的硼氢化—氧化等方法外,利用Grignard 反应是合成各种结构复杂的醇的主要方法。
卤代烷和溴代芳烃与金属镁在无水乙醚中反应生成烃基卤化镁,又称Grignard试剂。
芳香和乙烯型氯化物,则需用四氢呋喃(沸点66℃)为溶剂,才能发生反应。
RX + Mg 无水乙醚
RMgX
Crignard试剂为烃基卤化镁与二烃基镁和卤化镁的平衡混合物:
2
Mg + MgX2
乙醚在Crignard试剂的制备中有重要作用,醚分子中氧上的非键电子可以和试剂中带部分正电荷的镁作用,生成络合物:
Et
Et Et Et
R-Mg-X
乙醚的溶剂作用是使有机镁化合物更稳定,并能溶解于乙醚。
此外,乙醚价格低廉,沸点低,反应结束后容易除去。
卤代烷生成Grignard 试剂的活性次序为:RI >RBr >RC1。
实验室通常使用活性居中的溴化物,氯化物反应较难开始,碘化物价格较
贵,且容易在金属表面发生偶合,产生副产物烃〔R —R )。
Grignard 试剂中,碳—金属键是极化的,带部分负电荷的碳具有显着的亲核性质,在增长碳链的方法中有重要用途,其最重要的性质是与醛、酮、羧酸衍生物、环氧化合物、二氧化碳及腈等发生反应,生成相应的醇、羧酸和酮等化合物。
RMgX
R-C-OMgX
R
H
+
C=O R-C-OH
R' C OCH 3
O RMgX R' C OMgX
R
2H +R R' C OH
R
22H 2C
CH 2
RMgX
RCH 2CH 2OMgX
H +
RCH 2CH 2OH 2
CO 2O
R C OMgX
H +
O R C OH
R' C N
RMgX
R' C NMgX
H
+
R' C R
O
2H 2O
反应所产生的卤化镁络合物,通常由冷的无机酸水解,就可使有机化合物游离出来。
对强酸敏感的醇类化合物可用氯化铵溶液进行水解。
Grignard 试剂的制备必须在无水条件下进行,所用仪器和试剂均
需干燥,因为微量水分的存在抑制反应的引发,而且会分解形成的 Crignard 试剂而影响产率:
RMgX + H 2O
RH + Mg(OH)X
此外,Grignard 试剂尚能与氧、二氧化碳(见上)作用及发生偶合反应。
2RMgX + O 2
2ROMgX
RMgX + RX
R-R + MgX 2
故Grignard 试剂不宜较长时间保存。
研究工作中,有时需在惰性气体(氮、氦气)保护下进行反应。
用乙醚作溶剂时,醚高的蒸气压可以排除反应器中大部分空气。
用活泼的卤代烃和碘化物制备Crignard 试剂时,耦合反应是主要的副反应,可以采取搅拌、控制卤代烃的滴加速度和降低溶液浓度等措施减少副反应的发生。
Grignard 反应是一个放热反应,所以卤代烃的滴加速度不宜过快,必要时可用冷水冷却。
反应开始后,应调节滴加速度,使反应物保持微沸为宜。
对活性较差的卤化物或当反应不易发生时,可采用加入少许碘粒的1,2-二溴乙烷或事先已制好的Crignard 试剂引发反应发生。
2-甲基-2-己醇的合成反应为:
OMgBr
H n -C 4H 9Br + Mg n -C 4H 9MgBr
n -C 4H 9MgBr + CH 3COCH 3 n -C 4H 9C(CH 3)2OMgBr
n -C 4H 9C(CH 3)2
+ H 2O
OH
n -C 4H 9C(CH 3)2
三、仪器及试剂
仪器:带干燥管电动搅拌装置一套;蒸馏装置一套;萃取装置一套。
试剂:镁条();正溴丁烷17g(,约);丙酮)(10mL,);无水乙醚(自制);乙醚;10%硫酸溶液;5%碳酸钠溶液;无水碳酸钾;碘。
四、实验步骤
1.正丁基溴化镁[1]的制备
在250 mL三颈烧瓶[2]上分别装置搅拌器[3]、冷凝管及滴液漏斗,在冷凝管及滴液漏斗上口装置氯化钙干燥管(所有仪器必须干燥)。
向三颈瓶内投入镁屑[4]、15mL无水乙醚及一小粒碘片;在恒压滴液漏斗中混合正溴丁烷和15mL无水乙醚。
先向瓶内滴入约5mL混合液,数分钟后溶液呈微沸状态,碘的颜色消失[5]。
若不发生反应,可用温水浴加热。
反应开始比较剧烈,必要时可用冷水浴冷却。
待反应缓和后,至冷凝管上端加入25mL无水乙醚。
开动搅拌器(用手帮助旋动搅拌棒的同时启动调速旋纽,至合适转速),并滴入其余的正溴丁烷-无水乙醚混合液,控制滴加速度维持反应液呈微沸状态。
滴加完毕后,在热水浴上回流20min,使镁条几乎作用完全。
2.2-甲基-2-己醇的制备
将上面制好的Grignard试剂在冰水浴冷却和搅拌下,自恒压滴液漏斗中滴入10mL丙酮和15mL无水乙醚的混合液,控制滴加速度,勿使反应过于猛烈。
加完后,在室温下继续搅拌15min(溶液中可能有白色粘稠状固体析出)。
将反应瓶在冰水浴冷却和搅拌下,自恒压滴液漏斗中分批加入
100mL10%硫酸溶液,分解上述加成产物(开始滴入宜慢,以后可逐渐加快)。
待分解完全后,将溶液倒入分液漏斗中,分出醚层。
水层每次用25mL乙醚萃取两次,合并醚层,用30mL5%碳酸钠溶液洗涤一次,分液后,用无水碳酸钾干燥[6]。
装配蒸馏装置。
将干燥后的粗产物醚溶液过滤到小烧瓶中,用温水浴蒸去乙醚[7],再在电热套上直接加热蒸出产品,收集137~141℃馏分,产量7~8g。
本实验约需6h。
图制备2-甲基-2-己醇的装置图
五、结果与讨论
纯粹的2-甲基-2-己醇的沸点为143℃,折光率n D20为。
测定所合成2-甲基-2-己醇的折光率,与文献数相比较。
本实验如果产率偏低原因是什么?你认为本实验成败的关键是什么?
【本实验成败的关键】
反应用的仪器与试剂是否彻底干燥和滴加速度的控制。
实验关键步骤:
1、严格按操作规程装配实验装置,电动搅拌棒必须垂直且转动顺畅。
2、 Grignard试剂的制备所需仪器必须干燥。
3、反应的全过程应控制好滴加速度,使反应平稳进行。
4、干燥剂用量合理,且将产物醚溶液干燥完全。
仪器安装要点
在安装电动搅拌装置时应做到:
(1)搅拌器的轴与搅拌棒在同一直线上。
(2)先用手试验搅拌棒转动是否灵活,再以低转速开动搅拌器,试验运转情况。
(3)搅拌棒下端位于液面以下,以离烧杯底部3~5 mm为宜。
六、注意事项
1.严格按操作规程装配实验装置,电动搅拌棒必须垂直且转动顺畅。
2.Grignard试剂的制备所需仪器必须干燥。
3.反应的全过程应控制好滴加速度,使反应平稳进行。
4.干燥剂用量合理,且将产物醚溶液干燥完全。
七、参考资料
[1]如需替换,可用(12mL,)溴乙烷代替正溴丁烷,其余步骤相同,产物为2-甲基-2-丁醇。
蒸馏收集95~105℃馏分,产量约5g。
纯粹2-甲基-2-丁醇的沸点为102℃,折光率n D20为。
[2]本实验所用仪器及试剂必须充分干燥。
正溴丁烷用无水氯化钙干燥并蒸馏纯化;丙醛用无水碳酸钾干燥,亦经蒸馏纯化。
所用仪器,在烘箱中烘干后,取出稍冷即放入干燥器中冷却。
或将仪器取出后,在开口处用塞子塞紧,以防止在冷却过程中玻璃壁吸附空气中的水分。
[3]本实验的搅拌棒的密封可采用图的装置。
若采用筒易密封装置,应用石蜡油润滑之。
装置搅拌器时应注意:
①搅拌棒应保持垂直,其末端不要触及瓶底,最好距瓶底3~5mm。
②装好后应先用手旋动搅拌棒,试验装置无阻滞后,方可开动搅拌器。
[4]镁屑不宜采用长期放置的。
可用镁带代替镁屑,使用前用细砂纸将其表面擦亮,剪成小段。
[5]为了使开始时溴乙烷局部浓度较大,易于发生反应,故搅拌应在反应开始后进行。
若5min后反应仍不开始,可用温水浴温热,或在加热前加入一小粒碘来促使反应开始。
[6]2-甲基-2-己醇与水能形成共沸物,因此必须很好地干燥,否则前馏分将大大地增加。
[7]由于醚溶液体积较大,可采取分批过滤蒸去乙醚。
八、思考题
1.本实验在将Crignard试剂加成物水解前的各步中,为什么使用的药品仪器均须绝对干燥?为此你采取了什么措施?
2.如反应未开始前,加入大量正溴丁烷有什么不好?
3.本实验有哪些可能的副反应,如何避免?
4.为什么本实验得到的粗产物不能用无水氯化钙干燥?
5.用Grignard试剂法制备2-甲基-2-己醇,还可采取什么原料?写出反应式并对几种不同的路线加以比较。