有机化学实验实验十二 苯乙酮的制备
十,苯乙酮的制备
十、苯乙酮的制备一、实验目的1. 学习并掌握傅-克酰基化反应的基本原理。
2. 掌握无水操作及机械搅拌的使用方法二、反应式C OCH 33+ (CH 3CO)2+ CH 3COOH三、主要物料及其物理常数四、主要试剂用量及规格醋酸酐 7.5g(7ml ，0.072mol)，无水苯 30ml(0.34mol)，无水三氯化铝 20g. 浓盐酸，苯，5%氢氧化钠溶液，无水氯化钙。
五、操作步骤1. 安装带搅拌、滴液漏斗、回流、干燥及气体吸收的反应装置2. 加料：迅速称取20g 无水AlCl 3放入250ml 三口瓶中，再加入30ml 无水苯。
3. 自滴液漏斗慢慢滴加7ml 乙酸酐，边加边摇，约15min 加完。
沸水浴上回流20min ，直到无氯化氢气体放出。
4. 将反应物冷至室温，搅拌下加入100ml 配制好的1:1盐酸溶液。
5. 当固体溶解完后，分液，用10ml 苯萃取两次，合并有机层。
6. 依次用50ml 等体积的5%NaOH 和水洗涤有机层无水CaCl 2干燥。
7. 干燥后的产物分批加入50ml 的圆底烧瓶中，水浴或电热套小火加热蒸去苯。
8. 升高温度至140℃，稍冷后改空冷管，收集194-198℃的馏分。
9. 称重、计算产率。
注意事项：1．所用仪器和试剂必须干燥，称取和加入AlCl3时应快速。
2．注意正确安装氯化氢气体吸收装置，防止倒吸。
3．乙酸酐的滴加速度要慢。
4．蒸馏时，尽可能用小瓶，以减少损失。
思考与讨论1．本装置为何要干燥，加料要迅速？2．反应完成后，为何要加入浓盐酸和在冰水中冰解（加入1:1的浓盐酸和水）？。
实验十三.苯乙酮的制备
实验十三: 苯乙酮的制备一、实验目的1、学习傅-克酰基化制备芳酮的原理和方法；2、初步掌握无水操作、吸收、搅拌、回流、滴加等基本操作。
二、实验原理Friedel-Crafts 酰基化反应是制备芳酮的重要方法之一，酰氯、酸酐是常用的酰基化试剂，无水FeCl 3，BF 3，ZnCl 2和AlCl 3等路易斯酸作催化剂，分子内的酰基化反应还可以用多聚磷酸（PPA ）作催化剂，酰基化反应常用过量的芳烃、二硫化碳、硝基苯、二氯甲烷等作为反应的溶剂。
用苯和乙酐制备苯乙酮的反应方程式如下：（CH 3CO)2O3CH 3COOH++COCH 3具体过程：CH O CH 3O O ++33Cl 3δCH 3COOAlCl 2CH 3OAlCl 3红色溶液+CH 3COOAlCl 2CH 3OAlCl 3H 2OCOCH 3Al(OH)Cl +HCl2CH 3COOH +Al(OH)Cl 2Al(OH)Cl 2Al + 3Cl + H 2O三、实验药品及其物理常数四、主要仪器和材料升降台 木板 隔热垫 电炉 水浴锅 机械搅拌器 四氟搅拌套塞(19#) 玻璃搅拌 三口烧瓶(100 mL 、19#×3) 恒压滴液漏斗(14#×2) 大小头(口14#+塞19#) 空心塞(14#) 球形冷凝管(19#) 直形干燥管(19#×2)分液漏斗圆底烧瓶(100 mL、19#)蒸馏头(19#)螺帽接头(19#)温度计(300℃) 直形冷凝管(19#)空气冷凝管(19#)真空接引管(19#)锥形瓶(50 mL、19#)量筒(100 mL)三角漏斗冰五、实验装置⑴搅拌、滴加、回流、尾气吸收装置⑵萃取、洗涤装置⑶常压蒸馏回收低沸物装置⑷减压蒸馏提纯高沸物装置六、操作步骤【操作要点及注意事项】⑴搭装置：保持反应体系无水是实验成败之关键，所有仪器一定要烘干（除三角漏斗和烧杯）。
仪器的选用，搭配顺序，各仪器高度位置的控制要合理。
苯乙酮的制备
答：芳烃在Lewis 酸如无水AlCl3存在下，与烷基 化试剂(如卤代烷)或酰基化试剂(如酸酐或酰 氯)作用，得到芳环上的氢被烷基或酰基取代 的产物，这类芳环的亲电取代反应统称为傅 克反应。前者称傅克烷基化反应，后者称傅 克酰基化反应。在傅克烷基化反应中，Lewis 酸(如AlCl3)仅作催化剂。而在傅克酰基化反 应中，无水AlCl3不仅作催化剂，还能与产物 酰基苯中的羰基氧结合成盐。故为了反应的 顺利进行，就需要多加一些Lewis 酸：无水 AlCl3。
主要物料及其物理常数
化合物 苯 醋酸酐 苯乙酮 分子量 熔点 沸点 密度 溶解性 （℃） （℃） （g/cm3） （水） 5.5 -73.1 20.5 80.1 0.8786 不溶 反应 不溶
78.11 102.09 120.15
139.6 1.0820 202 1滴液漏斗、回流、 干燥及气体吸收的反应装置。 ② 加料：迅速称取10g无水AlCl3 放入100ml三口瓶中，再加入 16ml无水苯。 ③ 自滴液漏斗慢慢滴加4ml乙酸 酐，边加边摇，约15min加完。 沸水浴上搅拌，直到无氯化氢 气体放出。
注意事项
I. 所用仪器和试剂必须干燥，称 取和加入AlCl3时应快速。 II. 注意正确安装氯化氢气体吸收 装置，防止倒吸。 III.乙酸酐的滴加速度要慢。 IV. 蒸馏时，尽可能用小瓶，以减 少损失。
思考题
① 什么是傅克(Friedel-Crafts)反应？为什么 傅克酰基化反应所用的Lewis 酸如AlCl3比傅 克烷基化反应中的用量大？
②
在尾气吸收装置中，氯化氢的出口处是应 该远离水面还是深入到水中？为什么？
• 答：氯化氢的出口处既不能远离水面也不能 深入到水中。因为远离水面，则有相当部分 的氯化氢气体不被吸收而逸出，造成空气污 染；若深入到水中，则因氯化氢在水中溶解 度大(273K时，1体积水可溶解500体积的氯化 氢)，一旦氯化氢被吸收完(或反应结束)，则 容易造成倒吸现象，影响反应结果。
苯乙酮的合成
试验十苯乙酮的合成一、简介•苯乙酮，英文：acetophenone, 或者methylphenyl ketone, acetylbenzene。
分子式C8H8O，分子量：120.15.•苯乙酮是由C.Friedel于1857年首先制备出来的。
将苯甲酸钙和乙酸钙的混合物蒸馏得到。
在褐煤焦油的重油馏分中含有少量苯乙酮。
自然界中存在于Stirlingia latifolia的精油中，可以从其中分馏结晶得到；也存在于岩蔷薇、大鄩麻、香熏草及各种植物中，还存在于海狸香净油中。
1．物理化学性质在室温下为无色至淡黄色液体或无色晶体。
具有香豆素和扁桃的气味，有甜香尖刺气息，苦的芬芳的风味。
有强的吸湿性。
熔点19.46℃；沸点201.7℃（1013kPa）、95℃（2.579kPa）、79（1.290kPa）；相对密度d4201.0280；折射率n D201.5325；闪点（闭杯）82℃；粘度（20℃）0.93mPa.s；溶解度0.55％（在水中），几乎可与所有有机溶剂混溶。
2．产品规格及用途二、本次实验的目的（本次实验为考察实验）• 学习付氏酰基化反应原理和操作• 学习使用气体吸收装置以及巩固萃取、洗涤和蒸馏等基本反应操作。
三、实验原理付氏酰基化反应就是芳香化合物利用Lewis 酸，如AlCl 3、BF 3、H 2SO 4等作催化剂，与酰基化试剂，如酰氯、酸酐和羧酸等发生亲核取代反应。
四、反应操作流程• 准备：100ml 三口瓶，球冷，气体吸收装置（NaOH 的水溶液，一烧杯水中加入几粒NaOH 即可），搅拌，恒压滴液漏斗• 快速加入AlCl3和苯，滴加乙酸酐，控制反应温度，以免副反应多，显白烟。
• 保证充分反应。
滴加完毕，反应稍慢，室温加热，直到无HCl 冒出为止。
大约需要1小时。
• 将反应瓶置于冷水浴中，慢慢加入混合的盐酸—冰水，使固体溶解，若不溶解继续加酸，待固体全部进行分液，水相用30ml 石油醚萃取两次，合并有机相并用10％NaOH 和水分别洗涤。
苯乙酮的制备
苯⼄酮的制备【实验⽬的】1、学习利⽤Friedel—Crafts酰基化反应制备芳⾹酮的原理和⽅法。
2、学习⽆⽔操作。
【实验原理】Friedel—Crafts酰基化反应是制备芳⾹酮的最重要和最常⽤的⽅法之⼀，可⽤FeCl3，SnCl4，BF3，ZnCl3，AlCl3等Lewis 酸作催化剂，催化性能以⽆⽔AlCl3和⽆⽔AlBr3为最佳。
本实验采⽤⽆⽔AlCl3作催化剂，⽤苯和⼄酐反应制苯⼄酮。
反应⽅程式为：+(CH3CO)2O⽆⽔AlCl3COCH3+CH3COOH【实验装置】图1 图2【仪器和药品】1、仪器：25mL三颈烧瓶、恒压滴液漏⽃、25mL圆底烧瓶、直形冷凝管、接液管、三⾓烧瓶、铁圈、⼩烧杯、分液漏⽃、漏⽃、⼲燥管、电炉、。
2、药品：⽆⽔苯、⼄酐、⽆⽔AlCl3、浓盐酸、碎冰、10％的氢氧化钠溶液、⽔、⽆⽔氯化钙、⽆⽔硫酸镁。
【实验步骤】（上）6.5.0g（0.048moL）⽆⽔AlCl3 加⼊25mL三颈烧瓶中，8mL（约7g，0.09moL）⽆⽔苯如图1所⽰，⼲燥管中装⽆⽔氯化钙。
2mL(约2.15g，0.02moL)⼄酐（从滴液漏⽃缓慢加⼊）⾄⽆氯化氢⽓体逸出停⽌实验。
⼩磁⼦、沸⽯【实验步骤】（下）往装有反应混合物的三颈瓶中倒⼊9mL浓盐酸和18mL冰⽔的混合物(在通风橱中进⾏)，将反应混合物倒⼊分液漏⽃中（若三颈瓶中有固体不溶物，加适量浓盐酸溶解）。
分液混合物分液上层：有机层下层：⽔层加⼊2×4mL苯分液有机层合并有机层依次⽤8mL10％的氢氧化钠溶液、8mL⽔洗涤，⽤⽆⽔硫酸镁⼲燥。
然后在⽔浴上蒸馏回收苯。
【实验注意事项】1、本实验要求⽆⽔系统，实验过程中应尽量避免体系敞⼝在空⽓中。
2、滴加⼄酐时应控制速度，使反应平稳进⾏；反应过程中严格控制好反应温度。
3、苯有毒，是致癌物质之⼀，不要接触⽪肤或吸⼊蒸⽓。
4、注意反应终点和反应混合物处理时⼀定在通风橱内进⾏。
5、⽆⽔三氯化铝的质量是本实验成败的关键，以⽩⾊粉末打开盖冒⼤量的烟，⽆结块现象为好。
苯乙酮的合成
பைடு நூலகம்
C6H5COCH3:AlCl3
在苯中为黑黄色液体
AlCl3 + C6H5COCH3 其它的副反应： CH3COOH + AlCl3 CH3COOAlCl2 + H2O Al(OH)3 + HCl
CH3COOAlCl2 + HCl Al(OH)3 + CH3COOH + HCl AlCl3 + H2O
3.
• 无机相（下）：乙醚萃取，与有机相合并
• 有机相（上）：10％NaOH洗涤，分液，弃 去无机层，有机层用用9ml水洗，分液，弃 去无机层，有机层用MgSO4干燥，不能用 CaCl2干燥。
提 纯
• 在水浴下常压蒸馏乙醚和苯，减压下蒸产 物苯乙酮。 • 若常压下蒸产物，要用空冷（bp＝198～ 202度）
化学性质
制备方法
产品规格及用途
实验目的
• 学习付氏酰基化反应原理和操作 • 学习使用气体吸收装置以及巩固萃取、洗 涤和蒸馏等基本反应操作。
实验原理
付氏酰基化反应就是芳香化合物利用Lewis酸，如AlCl3、BF3、 H2SO4等作催化剂，与酰基化试剂，如酰氯、酸酐和羧酸等发生亲 核取代反应
预备
• 冰、恒压滴液漏斗、100ml三口瓶、球冷、 干燥管、胶管、三角漏斗、烧杯、滴管、 分液漏斗、量筒、直冷、蒸馏头、接引管、 接收瓶、温度计等。
反应操作流程
• 准备：100ml三口瓶，球冷，气体吸收装置（NaOH的水 溶液，一烧杯水中加入几粒NaOH即可），搅拌，恒压滴 液漏斗 • 快速加入AlCl3和苯，滴加乙酸酐，控制反应温度，以免 副反应多，显白烟。 • 保证充分反应。滴加完毕，反应稍慢，室温加热，直到无 HCl冒出为止。大约需要1小时。 • 将反应瓶置于冷水浴中，慢慢加入混合的盐酸冰水，固体 酸解（放热反应，由络合物生成苯乙酮。（此时浓盐酸与 冰水浴预先混合）。 • 产物后处理 • 分液
苯乙酮的合成
注意事项
1. 干燥管的作用及填装方法 2. 气体吸收装置的作用和装法和拆的时间 3. 控制反应温度60度左右，反应完毕后加酸 水要控制白烟不要超过两个球，待反应高 峰过后再加入大量酸水混合物 4. 碱洗有机相时，应轻轻较长时间摇动，较 长时间静置分液，以防止乳化和分离不佳。
思考题
1. 2. 为什么要用过量的苯和无水AlCl3？答：苯既作为溶剂， 又参与反应，极易吸水，称量和加入反应瓶的速度要快。 为什么用盐酸的冰水来分解反应混合物？答：因为苯乙 酮和AlCl3在苯中形成黑黄色的稳定络合物，必须通过酸 解才能析出产物。而酸解氏剧烈的放热反应，冒大量白 烟。为了减少剧烈程度，所以加入用冰水稀释的浓盐酸。 若仍又不溶物，可多加水使之溶解。 室温20度以下时，加酸水解混合液回呈现混浊状。答： 因为苯乙酮的凝固点为196度。若在20度以下加酸水解， 会使苯乙酮呈固体状不溶解，变混浊，即溶解度变小。
试验十 苯乙酮的合成
简介
• 苯乙酮，英文：acetophenone, 或者 methylphenyl ketone, acetylbenzene。分子式 C8H8O，分子量：120.15. • 苯乙酮是由C.Friedel于1857年首先制备出来的。 将苯甲酸钙和乙酸钙的混合物蒸馏得到。在褐煤 焦油的重油馏分中含有少量苯乙酮。自然界中存 在于Stirlingia latifolia的精油中，可以从其中分馏 结晶得到；也存在于岩蔷薇、大鄩麻、香熏草及 各种植物中，还存在于海狸香净油中。
化学性质
制备方法
产品规格及用途
实验目的
• 学习付氏酰基化反应原理和操作 • 学习使用气体吸收装置以及巩固萃取、洗 涤和蒸馏等基本反应操作。
实验原理
付氏酰基化反应就是芳香化合物利用Lewis酸，如AlCl3、BF3、 H2SO4等作催化剂，与酰基化试剂，如酰氯、酸酐和羧酸等发生亲 核取代反应
苯乙酮的制备研究
苯乙酮的制备研究作者：殷福东姜福元来源：《消费导刊》2019年第14期摘要：本文将苯和乙酐或者乙酰氯反应，用三氯化铝作为反应的催化剂可以制得苯乙酮。
关键词：催化剂苯乙酮一、苯乙酮的制备方法将苯和乙酐或者乙酰氯反应，用三氯化铝作为反应的催化剂可以制得苯乙酮。
而在工业上常通过乙苯空气氧化法来制备苯乙酮。
除此之外，在催化氧化乙苯来制备苯乙烯时，苯乙酮可以作为副产物生成。
工业生产出来的苯乙酮中通常含有酸性物质，水和苯酚等杂质，可以用硫酸干燥然后减压分馏来精制以除去这些杂质，或者是在干燥和无光照条件下，在熔融状态时分步结晶精制，在低温时也可以用戊烷来精制。
接下来将介绍一些制备苯乙酮时常用的方法。
（一）工业上制备苯乙酮时一般直接用乙苯在常压下空气氧化。
但这种方法污染比较严重且转化率不高，不但如此，分离和提纯生成的副产物使反应的成本上升。
（二）将苯和乙酸、乙酐或者乙酰氯反应，以三氯化铝作为反应的催化剂可以制得苯乙酮。
苯与乙酸酐酰化法这种方法对环境有污染且产率较低，而且生成的副产物中有醋酸会腐蚀设备。
（三）分解苯甲酸法在一定条件下苯甲酸可以发生分解反应生成水、二氧化碳以及苯乙酮。
这样生成的副产物容易分离且成本较低，缺点是转化率低并且对反应条件要求高，而且还容易形成其他的产物，因此工业生产一般不采用这种方法。
（四）苯乙醇氧化制苯乙酮在高温高压条件下通过苯乙醇制备苯乙酮，但苯乙醇成本较高，并不适用于工业生产。
（五）高温高压下苯乙烯催化氧化法在高溫高压下使用催化剂以及氧化剂氧化苯乙烯可以制备苯乙酮，但苯乙烯同苯乙醇类似，在作为原料使用时价格昂贵不适用于大规模应用。
（六）乙苯多相氧化法这种方法是在氧化剂以及催化剂都具备的条件下对乙苯选择性氧化来制备苯乙酮，近几年的探索重点集中在化学催化这一方面。
二、苯乙酮的生产前景苯乙酮可以作为医药、香料、染料生产领域中的原料，由氧化乙苯而制得苯乙酮，对于饱和碳氢键选择氧化、石油化工下游产品的研究开发以及精细化工的发展有着非常重要的意义。
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六、成功关键
1、反应所用仪器、量筒、研钵等均需干燥；
2、药品的称量、研细和投料都必须迅速，防止吸湿；
3、乙酸酐滴加速度要缓慢，太快温度过高，对反应不利；热 水浴加热回流时要不断搅拌，水温控制在95℃为宜。
七、课后习题
1．在苯乙酮的制备中，水和潮气对本实验有何影响？在仪器 装置和操作中应注意哪些事项。 2．反应完成后为什么要加入浓盐酸和冰水的混合物来分解产 物？ 3．为什么硝基苯可作为反应的溶剂？芳环上有OH、 NH2等基 团存在时对反应不利，甚至不发生反应，为什么？
4．请总结friedel-Craft酰基化反应和烷基化反应各有何特点。
2、苯和氯化氢有毒，实验中应尽量不让其散发在空气
中。 3、注意正确安装氯化氢气体吸收装置，防止倒吸。 4、滴加乙酸酐的速度要缓慢(约7秒一滴)，太快反应不 易控制，易发生危险。 5、控制火焰的大小至刚好回流，水温控制在95℃为宜， 以防产生的泡沫冲至冷能管，严重时发生凶险。 6、加入稀HCl时，开始慢滴，后渐快。
性状 名称 (CH3CO)2 O 苯乙酮 苯 分子量 无色 液体 无色 液体 无色 液体 比 重 熔点 沸点 ℃ ℃ -73 20.5 5.5 139 202 80.5 溶解度：克/100ml溶 剂 水 分解 微溶 不溶 醇 易溶 溶 易溶 醚 ∞ 溶 ∞
102 120.15 78
1.082 1.028 0.879
酸都与当量的三氯化铝生成络合物，三氯化铝不能再参与反应， 失去催化活性，故必须过量）。
（2）反应体系必须严格无水，否则三氯化铝水解失效。
（3）产物有有毒气体氯化氢，故装置应考虑吸收。
另外，反应放热，且要反应完全，还需加热，反应体系温度
高于反应物和溶剂沸点，故应采用回流、滴加装置。
三、主要试剂及产品的物理常数
实验十一 苯乙酮的制备 （6学时）
一、实验目的
二、实验原理 三、物理常数 四、实验装置 五、注意事项
六、成功关键
七、课后习题
一、实验目的
1 、学习利用 Friedel-Crafts 酰基化反应制备芳香酮的原
理与方法。 2、巩固无水实验操作的基本实验技巧。 3、学会电磁搅拌器的作用，掌握有毒气体的处理方法。
4、巩固醛酮的化学性质及鉴别方法。
二、实验原理
Friedel-Crafts酰基化反应是制备芳香酮的最重要和常
用的方法之一，酸酐是常用的酰化试剂，无水FeCl3,BF3,ZnCl2 和AlCl3等路易斯酸作催化剂，分子内的酰基化反应还可用多聚 磷酸 PPA 作催化剂。酰基化反应常用过量的液体芳烃、二硫化碳、硝基苯、二氯甲烷等作为反应的溶剂。该类反应一般为放 热反应，通常是将酰基化试剂配成溶液后，慢慢滴加到盛有芳 香族化合物的反应瓶中。 用苯和乙酸酐制备苯已酮的反应方程式如下：
主反应:
+ （CH3CO）2O CH3COOH COCH3 AlCl3 AlCl3
无水AlCl3
COCH3
CH3COOH
CH3COOAlCl2 HCl O AlCl3 H3O+ CCH3
O CCH3
反应机理：
副反应：乙酸酐和氯化铝的水解反应
从原理看出：
（1）催化剂的用量大，乙酸酐：AlCl3=1：2.2（苯乙酮和乙
冰醋酸
60.05
无色 液体
1.049
16.6 118.1 ∞
∞
∞
四、基本操作和装置
苯乙酮的制备装置 1、电磁搅拌器的使用：转速从慢到快，注意温度控制。如无， 可人工搅拌（振摇），不过回流时间要至少1-2h。 2、有毒气体的处理：长劲漏斗口刚好触及液面（粗碱）
五、注意事项
1、烘干滴液漏斗时应注意擦净凡士林、塞子配套等；