尼龙66合成

尼龙66合成
尼龙66合成

尼龙66前体的合成

一、 实验目的

1、学习由醇氧化物制备酮氧化物的的原理、方法、实验操作

2、掌握由环己酮制备己二酸的原理、方法、实验操作

3、了解尼龙66的制造工艺,应用,发展前途

4、熟练准确的掌握有机实验的基本操作

二、实验原理:

O

KMnO OH -HOOC -CH 2-CH 2-CH 2-COOH

三、试剂及仪器:

试剂:浓硫酸、环己醇、重铬酸钠(Na 2Cr 2O 7·2H 2O )、草酸、食盐无、水硫

酸镁环己酮(自制),高锰酸钾,氢氧化钠10% ,浓硫酸,亚硫酸钠

仪器:电热套、水蒸气蒸馏装置、抽滤装置、分液漏斗、玻璃棒、烧杯、滤纸、酒精灯、表面皿、量筒、锥形瓶、

四、装置图:OH O Na 2Cr 2O 7

H 2SO 4

五、实验步骤:

㈠、环己酮的合成

1.在250ml圆底烧瓶内,放置56ml水,慢慢加入9.3ml浓硫酸,充分混合后,小心加入9.3g环己醇(0.133mol)。溶液冷至30℃以下。

2.在烧杯中将11.5克重铬酸钠溶解于6ml水中。将此溶液分数批加入圆底烧瓶中,并不断振荡使充分混合。氯化反应开始后,混合物迅速变热,并使橙红色的重铬酸盐变成墨绿色的低价铬盐。控制反应温度在60~65℃之间,(可用冷水浴或流水下适当冷却)。待前一批重铬酸盐的橙红色完全消失后,再加下一批。加完后继续振摇,直至温度有自动下降趋势再保温十分钟。然后加入少量草酸(约1克)使反应液完全变成墨绿色,以破坏过量的重铬酸盐。

过程现象:溶液由橙色变为暗橙色,再变为墨绿色,当全部加入重铬酸盐且冷却后,溶液略带黄色。加入草酸后,溶液变墨绿色,暗色调。

3.在反应瓶内加入60毫升水,再加几粒沸石,装成蒸馏装置,将环己酮与水一起蒸馏出来,环己酮与水能形成恒沸点为95℃的恒沸混合物,直至流出液不再混浊后再多蒸10~15毫升(总收集约50

毫升),馏出液中加入约10克食盐(盐析),转移至分液漏斗中在分液漏斗中静置后分出有机层,用无水硫酸镁干燥,蒸馏收集154~156℃的馏分过程现象:第一次蒸馏:加热8分钟后溶液微沸,温度开始升高。后液体沸腾,温度急剧上升。温度平衡在95度左右。然后有液滴流出,流

出液滴呈油状。十分钟后液滴不再流出,剩余液体呈黑色。

第二次蒸馏:温度上升缓慢,调节烧瓶的高度后温度开始上升。

温度平衡在150度左右。

试剂用量:

水:56.2ml

硫酸:9.4ml

环己醇:9.8ml.

重铬酸钠:11.5g

食盐:3.1g

草酸:0.5g

环己酮:3g

㈡、己二酸的合成

投料比:环己酮:高锰酸钾:氢氧化钠10% :浓硫酸=1g:3g:0.25ml:2.5ml

1.在250ml烧杯中,将计算量的高锰酸钾溶于8倍水中,加入自制环己酮,在温水浴上将反应混合物温度升至30℃后,加入计算量 10%氢氧化钠溶液,摇荡或搅拌反应混合物,控制温度在45℃(必要时水浴温热),并在此温度下用水浴维持反应1小时。

过程现象:溶液呈褐色。

2.擦干烧杯外的水,直接放到电热套里加热,沸腾后保持5分钟,使反应完全。

3.用玻璃棒蘸取一滴反应液于滤纸上,若在黑色二氧化锰周围仍出现紫色环,可加入少量亚硫酸钠以除去过量的高锰酸钾,

4.重复操作3,直到不显紫环为止。

5.吸滤反应混合物,用热水充分洗涤棕黑色沉淀。

6.在蒸发皿中浓缩至环己酮体积的约7-8倍。

7.趁热小心用滴管加入浓硫酸,使pH为1~2,若不足需补加。

过程现象:液体有溅出,对产率造成影响。

8.冷却至室温使结晶完全,抽滤得己二酸白色晶体。

9.将产物防于蒸发皿上干燥至衡重。

过程现象:第一次抽滤,母液呈紫色,再次抽滤后溶液变澄清。

试剂用量:

己二酮(制备):3g

高锰酸钾:9g

10%氢氧化钠:0.75ml

浓硫酸:7.5ml

蒸发皿的质量:28.65g

蒸发皿加产品: ①31.75g ②31.60g ③31.60g

产品质量:31.60-28.65=2.95g

六、实验数据处理:

1.环己酮的产率

环己醇的质量为:0.9624*9.8=9.43g

环己醇的物质的量为:9.3/100.16=0.094mol

环己酮的物质的量为:3/98.14=0.0306mo

环己酮的产率为:0.0306/0.094*100% =32.55%

2.己二酸的产率

己二酸的物质的量为:2.95/146.14=0.020mol

己二酸的产率为:0.020/0.0306*100%=65.36%

3、总产率

由环己醇到己二酸的产率:0.020/0.094*100%=21.28%

七、误差及实验结果分析

1、在第二次蒸馏前的干燥出现失误。加入硫酸镁后干燥完毕,没有使用干燥的

烧瓶,在转移的过程中,有少量产品损失,进行第二次干燥后液体在容器内壁有残留有损失。

2、在加入浓硫酸过程中液体溅出,造成产率偏低。

3、各物质在称量或量取过程中存在误差。

4、最后蒸干时,有少量的固体熔融,使得产品的量减少,且纯度降低。

5、

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