實驗步驟
在50 mL兩頸瓶中加入5.2 mL 正丁醇, 0.8 mL 濃硫酸,兩粒沸石,搖動混合均勻,安好裝置。分水器內加水至支管后放去0.5 mL水即分水器內有( V-0.5 ) mL水。開始小火加熱,保持瓶內液體微沸,開始回流,溫度控制在134~135 ℃,待分水器已全部被水充滿時表示反應已基本完成(約需1小時),停止加熱。
反應物冷卻后,把混合物連同分水器里的水一起倒入內盛7 mL水的分液漏斗中,充分振搖。
靜止后,分出產物粗制正丁醚,用50 % H2SO4洗滌兩次(3 mL × 2),再用5 mL水洗滌一次。分出有機層。用無水氯化鈣干燥產品。
將干燥后的粗產品倒入圓底燒瓶中蒸餾(注意不要把氯化鈣倒入瓶中!),收集139~142 ℃的餾分。稱量產品,計算產率,測定折光率。
注意事項
1. 加料時,正丁醇和濃硫酸如不充分搖動混勻,硫酸局部過濃,加熱后易使反應溶液變黑。
2. 按反應式計算,生成水的量約為0.8 g左右,但是實際分出水的體積要略大于理論計算量,因為有單分子脫水的副產物生成。
3. 本實驗利用恒沸混合物蒸餾方法,采用分水器將反應生成的水層上面的有機層不斷流回到反應瓶中,而將生成的水除去。在反應液中,正丁醚和水形成恒沸物,沸點為94.1 ℃,含水33.4 %。正丁醇和水形成恒沸物,沸點為93 ℃,含水45.5 %。正丁醚和正丁醇形成二元恒沸物,沸點為117.6 ℃,含正丁醇82.5 %。此外正丁醚還能和正丁醇、水形成三元恒沸物,沸點為90.6 ℃,含正丁醇34.6 %,含水29.9 %。這些含水的恒沸物冷凝后,在分水器中分層。上層主要是正丁醇和正丁醚,下層主要是水。利用分水器可以使分水器上層的有機物流回反應器中。