环己烯的制备
任务：环己烯的制备
1、教师下发任务书：①掌握用消除反应制取烯烃的原理和方法。 ②制备环己烯、2-甲基-2-丁烯
2、操作要求①学生要提前 5 min 进入实训室，必须穿实验服。②操作前必须写好注意 事项及操作要点。
1
3、教师指导安装仪器，讲解仪器的使用方法与技巧、注意事项。
三、计 划
1、学生分组讨论，列出重点及操作要点、注意事项； 2、准备使用的圆底烧瓶、直型冷凝管、接引管、温度计、药品等。 3、根据要求分组合作、现场操作训练，记录结果，分析小结。
【任务】：
烯烃的制备——环己烯的制备
一、资 讯
烯烃的工业制备是是石油的裂解，主要可以得到乙烯、丙烯、丁烯等。对于指定结构的
烯烃，通常采用卤代烃脱卤化氢或醇脱水等方法来制备。
醇在硫酸或磷酸等酸性催化剂存在下经加热失去一分子水得到烯烃。
醇在酸性条件下的脱水反应是经过碳正离子中间体进行的，如果结构允许可能存在结构
重排。如果在 AI2O3 存在下脱水不发生重排。当存在多种产物时，主要产物是稳定烯烃。不
同结构的醇进行脱水反应的活性顺序是：叔醇＞仲醇＞伯醇，这与碳正离子稳定性顺序相一
致。
1、环己烯制备
主反应： 副反应：
OH 85% H3PO4
+ H2O
OH 85点：
（1）需酸催化：磷酸、硫酸、氧化铝。 （2）可逆反应：为提高反应产率，采用边反应边分馏的方法，将环已烯不断蒸出，从 而使平衡向右移动。
2、仪器、药品 仪器：圆底烧瓶（50ml 1 个）；维氏（Vigreux）分馏柱（1 支）；直形冷凝管（1 支）； 蒸馏头（1 个）；温度计套管（1 个）；接引管（1 个）；锥形瓶（25ml 2 个）；量筒（25ml 1 个）；水银温度计（150℃ 1 支）、分液漏斗。 药品：①环己醇 9.6g 10ml（0.096mol）；85%磷酸 5ml；饱和食盐水；无水氯化钙； ②2-甲基-2-丁醇，浓硫酸，无水氯化钙，NaOH（10%）；③ 3,3--二甲基-2-丁醇，浓硫酸， 无水氯化钙，NaOH（10%）。
环己烯的制备
（3）加热、分馏 用电热套或酒精灯小火慢慢加热混合物至沸腾，以较慢速度进行蒸馏，并控制 分馏柱顶部温度不超过73℃，馏液为带水的混合物。当无液体蒸出时，加大火焰， 继续蒸馏；控制柱顶温度不超过85℃，防止未反应的环己醇蒸出，降低反应产率。 当温度计达到85℃时，停止加热，烧瓶中只剩下很少量的残渣并出现阵阵白雾。 蒸出液为环己烯和水的混浊液。反应时间约40 min左右。 （4）洗涤、分液 将锥形瓶中的粗产物，移入分液漏斗，加入等体积的饱和食盐水，摇匀后静止 待液体分层。弃去下层水层，将上层油层转移到干燥的小锥形瓶中。用饱和 NaCl水溶液洗涤的目的是洗去有机层中水溶性杂质，减少有机物在水中的溶解度。
环己烯的制备
一、环己烯制备 主反应：
OH 85% H3PO4
+ H2O
副反应：
OH 85% H3PO4
O
+ H2O
反应特点：
（1）需酸催化：磷酸、硫酸、氧化铝。 （2）可逆反应：为提高反应产率，采用边反应边分馏的方法，将 环已烯不断蒸出，从而使平衡向右移动。
二、仪器、药品
仪器：
圆底烧瓶（50ml 1个）；维氏（Vigreux）分馏柱（1支）； 直形冷凝管（1支）；蒸馏头（1个）；温度计套管（1个）； 接引管（1个）；锥形瓶（25ml 2个）；量筒（25ml 1个）； 水银温度计（150℃ 1支）、分液漏斗。
2.洗涤操作（分液漏斗的使用）
① 洗涤前首先检查分液漏斗旋塞的严密性。
② 洗涤时要做到充分轻振荡，切忌用力过猛，振荡时间过长，否则将形成乳浊液，难以分层， 给分离带来困难。一旦形成乳浊液，可加入少量食盐等电解质或水，使之分层。
③ 振荡后，注意及时打开旋塞，放出气体，以使内外压力平衡。放气时要使分液漏斗的尾管 朝上，切忌尾管朝人。
环己烯的制备实验现象
环己烯的制备实验现象环己烯是一种具有六个碳原子组成的环状烯烃化合物，其结构中含有一个碳碳双键。
环己烯的制备方法有多种，下面将介绍几种常见的制备实验现象。
一、制备环己烯的加热脱水反应实验中，可以通过将环己醇与浓硫酸反应来制备环己烯。
首先，将环己醇与浓硫酸混合，然后加热至适当的温度。
在加热的过程中，观察到反应体系从无色透明变为混浊的现象，同时伴随着产生大量的气体。
这是由于环己醇分子中的羟基与硫酸反应，生成了环己烯和水。
环己烯是一种气体，在加热的条件下会逸出反应体系，形成气泡。
二、制备环己烯的蒸馏分离法实验中，可以通过对环己烷进行蒸馏分离来制备环己烯。
首先，将环己烷装入蒸馏烧瓶中，然后进行加热。
当温度达到环己烷的沸点时，环己烷开始汽化，形成蒸汽。
蒸汽经过冷凝器后，转化为液体环己烯。
在冷凝器中，可以观察到由于环己烷蒸汽冷凝而产生的液滴滴入集液瓶中的现象。
最后，通过收集液滴，可以得到纯净的环己烯。
三、制备环己烯的催化裂解反应实验中，可以通过将环己烷与催化剂进行催化裂解来制备环己烯。
首先，在反应釜中加入适量的环己烷和催化剂，然后进行加热。
在催化剂的作用下，环己烷分子中的碳碳单键被打断，形成环己烯和其他碳氢化合物。
在加热的过程中，可以观察到反应体系中逸出的气体，其中包括环己烯。
同时，可以通过气相色谱仪等分析方法对反应产物进行检测和定量分析。
四、制备环己烯的氧化反应实验中，可以通过将环己烷与氧气进行氧化反应来制备环己烯。
首先，在反应釜中加入适量的环己烷和适量的氧气，然后进行加热。
在氧气的作用下，环己烷分子中的碳碳单键被氧化，形成环己烯和其他氧化产物。
在加热的过程中，可以观察到反应体系中的气体产生变化，同时可以通过红外光谱等分析方法对反应产物进行鉴定和定量分析。
环己烯可以通过加热脱水反应、蒸馏分离法、催化裂解反应和氧化反应等多种方法进行制备。
通过实验观察到的现象，我们可以了解到环己烯的制备过程，并通过适当的分析方法对反应产物进行鉴定和定量分析，从而得到纯净的环己烯。
环己烯的制备
环己烯的制备。
环己烯是碳和氢组成的烯烃化合物，其官能团为C5H10。
目前，环己烯众多应用于催
化合成、润滑剂、塑料树脂、药物开发等各个领域，是一种重要的有机原料。
环己烯的制
备一般采用两种方法，分别是重整烯与单馏烯，它们能充分利用可再生的石油资源，也是
催化反应中高活性的经济可行的烯烃分子。
一种常用的环己烯合成方法是重整烯，是通过烯芳烃与1-烯醇基芳基砜[1,2-H]之间
的振动来调节烯烃类分子结构，并通过酸醇催化装置催化反应来制备环己烯。
如，
BTX[C4H4H]与1-烯醇基芳基砜[1,2-H]可在苯乙醇溶液中，利用K2硫酸锡为催化剂的反应条件，一次硫化反应，得到混合的具有不同烯烃构型的烯烃类组分。
再经过精练可脱去三
和四环混合的烯烃类，得到乙烯的上游产物环己烯，其分子量约为86g/mol。
另外一种环己烯制备方法是使用单馏烯法，即利用烷酸甲酯受热馏出，逐渐地达到其
烷末端与烯端分离并合并成环己烯的目的，烷末端用酸中和，利用价态不同的卤素催化剂，转换成相应的羟基和盐形，过滤，水洗、脱水即可得到最终的环己烯。
单馏烯法可以获得
较高纯度的环己烯，且与其他有机物的细微差别，从而满足后续应用需求。
环己烯的制备也可以采用烯烃醇溴化反应来实现，该反应主要是在冰醋酸催化下，经
过三步：1）烯芳醇的溴化，产生溴烯醇；2）发生醋酸乙烯的排驱作用；3）脱掉溴代。
环己烯的制备_(2)
环己烯的制备_(2)
环己烯是一种六碳环结构的碳氢化合物，由于其的结构稳定性和广泛应用，环己烯制
备一直是化学研究领域的热门话题。
以下介绍环己烯的制备方法。
1. 环己烯的裂解法制备
环己烯的一种重要制备方法是通过环己烷的热裂解得到。
具体反应式如下：
$$\ce{C6H12 -> C6H10 + 2H2}$$
这个反应是一个裂解反应，需要在高温和高压的条件下进行。
一般情况下，使用催化
剂帮助反应进行，常见的催化剂包括三氧化二铝、碳、硅铝酸盐等。
2. 常压脱氢法制备
环己烯还可以通过环己酮或己内酰胺的常压脱氢反应制备。
这个反应需要使用催化剂，通常使用氢氧化钾或氢氧化钠作为催化剂，如下反应式：
这种方法的优点是可以在常压下进行，而且相对简单，但是需要高温反应，所以会导
致产率的下降。
3. 电解沉积制备
环己烯还可以通过电解沉积法制备。
这个方法的原理是在电解池中使用环己烷和某些
电荷转移剂，电流通过池中电极时，环己烷被还原为环己烯，反应式如下：
这个反应需要在酸性条件下进行，通常使用二氧化硫和醋酸作为电荷转移剂，以提高
环己烯的产率。
烯环化合成法是一种先进的合成环己烯的方法，其基本原理是将含有双键结构的前体
化合物通过烯环合成反应合成环己烯。
常见的合成方法包括催化加氢和内复成烯，这些方
法需要使用催化剂和特殊条件才能进行。
综上所述，环己烯的制备方法多样，具体选用哪种方法需要考虑生产成本、产率和反
应适应性等因素。
针对不同的需求可以进行选择。
环己烯的制备
早作准备 干 燥 干燥并称重据处理1.实际产量m实 2.计算理论产量m理
m实
3.计算产率
W= m理
（1）环己醇在常温下是粘碉状液体，因而若用量筒量取时 应注意转移中的损失。取样时，最好先取环己醇，后取磷酸。 （2）环己醇与磷酸应充分混合，否则在加热过程中可能会 局部碳化，使溶液变黑。 （3）由于反应中环己烯与水形成共沸物(沸点70.8℃，含水 l0％)；环己醇也能与水形成共沸物(沸点 97.8℃,含水80 ％)。因比在加热时温度不可过高，蒸馏速度不宜太快，以 减少末作用的环己醇蒸出。有些文献要求柱顶控制在73℃左 右，但反应速度太慢。本实验为了加快蒸出的速度，可控制 在90℃以下。
溴水和环己烯的反应：能使溴水褪色。 溴水
+
Br Br2 Br
四、实验步骤
注意水银球的位置：水银球的 上沿与支管的下沿相平。
1、安装仪器和加料
毫升干燥的圆底烧瓶中， 在50毫升干燥的圆底烧瓶中，放入 毫升干燥的圆底烧瓶中 放入15ml环 环 己醇、 磷酸和几粒沸石 己醇、7.5ml85%磷酸和几粒沸石，充分振 磷酸和几粒沸石， 摇使混合均匀 混合均匀。 摇使混合均匀。烧瓶上装一短的分馏柱作分 馏装置，接上冷凝管，用小锥形瓶作接受器， 馏装置，接上冷凝管，用小锥形瓶作接受器， 外用冷水冷却。 外用冷水冷却。
根据实验现象分几次加入
过 滤 4.蒸馏精制 将干燥后的产物过滤到干燥的圆底烧瓶（ 将干燥后的产物过滤到干燥的圆底烧瓶（根据产物 量的多少选择烧瓶体积），加入沸石后加热蒸馏 ），加入沸石后加热蒸馏， 量的多少选择烧瓶体积），加入沸石后加热蒸馏，收集 80～85℃的馏分到已经称重的干燥锥形瓶中 称量。 的馏分到已经称重的干燥锥形瓶中， 80～85℃的馏分到已经称重的干燥锥形瓶中，称量。
环己烯的制备
4、将干燥后的产物滤入干燥 的蒸馏烧瓶中，加入沸石后 用水浴加热蒸馏，收集 80~850C的馏分于一已称重 的干燥的小锥形瓶中。
5、产率计算.
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四、操作重点及注意事项
1、环己醇在常温下是粘稠状液体，若用量筒量取应注意转移 中的损失，环己醇与硫酸应充分混合，否则在加热过程中可能 会局部碳化。
名称 环己烯
相对 分子 质量
82.15
性状 无色液体
熔点℃ -103.50
沸点℃ 82.98
密度 g•cm-3
0.8102
折光率 1.446520
溶解性 / g•(100mL溶剂) -1
水 乙醇 乙醚
不溶 混溶 混溶
环己醇 100.16 粘稠液体 25.15 161.1 0.9624 1.464120 3.620 溶解 溶解
磷酸 98.00 粘稠液体 42.35 213, d 1.88
-
易溶 溶解 溶解
六、问题讨论
1、用磷酸做脱水剂比用浓硫酸做脱水剂有什么优点？ 答：(1)磷酸的氧化性小于浓硫酸，不易使反应物碳化；(2)无 刺激性气体SO2放出。
2、在环己烯制备实验中，为什么要控制分馏柱顶温度不超 过73℃？ 答：因为反应中环己烯与水形成共沸混合物(沸点70.8℃，含 水10 %)；环己醇与环己烯形成共沸混合物(沸点64.9℃，含 环己醇30.5 %)；环己醇与水形成共沸混合物(沸点97.8℃,含 水80 %)，因此，在加热时温度不可过高，蒸馏速度不易过 快，以减少未反应的环己醇的蒸出。
2、最好用空气浴，使蒸馏十受热均匀。加热温度不宜过高， 速度不宜过快，以减少未反应的环己醇蒸出。
3、水层应尽可能的分离完全，否则将增加无水氯化钙的用量。 使产物被干燥剂吸收而造成损失，这里用无水氯化钙比较合适， 因为它还可以除去少量的环己醇。
环己烯的制备__实验报告
环己烯的制备__实验报告实验目的：了解环己烯的制备方法，掌握典型烯烃产生反应的特点和影响因素。
实验原理:环己烯的合成是通过氢氧化钠催化下的胆碱酯化反应，利用环己烷、氯甲烷、氯化亚铜、三乙胺等原料制备而成。
第一步是加入环己烷和氯化亚铜，之后加入氯甲烷，并滴加三乙胺调节反应的速度，生成环己基甲酸叔丁酯。
具体反应方程式如下：H2O2 + Na2O2 + H2O → 2 NaOH + O2C6H12 + CuCl·2H2O → C6H11Cl + CuCl + H2O环己基甲酸叔丁酯再发生加热裂解反应，生成环己烯、三乙胺和叔丁醇。
实验步骤：1. 将6.3g的氯甲烷加入到250mL三口瓶中，然后将6g的环己烷一起倒入。
2. 然后将5.5g的氯化亚铜加入三口瓶溶液中，并立即用309Chemistry的磁子搅拌60秒以混合反应物。
3. 然后加入三乙胺到反应物中，作为催化剂。
4. 将三口瓶上罩上宽口圆底烧瓶，加入一层冰并开始用磁力搅拌器以国度磁搅拌30分钟。
5. 把三口瓶口带过滤器并在50mL圆底烧瓶中进行收集。
6. 通过沸水浴加热反应物，裂解产生的环己基甲酸叔丁酯。
7. 使用旋转蒸发器去除产生的叔丁醇和三乙胺。
8. 将残留物转移到试管内，用石油醚进行提取，获得可用于下一次反应的环己烯。
实验结果：经过反应后得到环己烯的收率为78.9％。
产物通过红外光谱图与标准物质进行比较确定产品的结构和纯度。
本实验采用氢氧化钠催化反应的方法制备环己烯，通过反应条件的调整，确定反应的速度和产物的纯度，得到了较高的产品收率。
在实验之后，可以将残留物提取并作为下一次反应的原料使用，最大限度地减少废料产生，提高环保效益。
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新乡医学院有机化学实验课教案首页
授课教师姓名及职称：
新乡医学院化学教研室年月日
实验环己烯的制备
一、实验目的
1．熟悉以浓硫酸催化环己醇脱水制取环己烯的原理和方法。
2．掌握分馏和蒸馏的基本操作技能。
二、实验原理
相对分子质量较低的烯烃（如乙烯、丙烯、丁二烯等）是化学合成工业的基本原料，由石油裂解、分离得到。
实验室制备烯烃时主要采用醇脱水及卤代烷脱卤化氢两种方法。
实验室中通常是用浓硫酸、浓磷酸作为脱水剂对环己醇脱水来制备环己烯的，本实验用浓硫酸为脱水剂。
反应方程式为：
OH
浓H
+ H2O
1、反应机理：一般认为，这是一个通过碳正离子中间体进行的单分子反应（E1）。
OH
H+
2
2
O
醇的脱水反应随醇的结构不同而有所不同。
其反应速率为：叔醇＞仲醇＞伯醇。
2、整个反应是可逆的，为了促使反应完成，必须不断地把生成的沸点较低的烯烃蒸出。
3、反应取向服从Zaytzeff规则，当有可能生成两种以上的烯烃时，主要生成双键上连有较多取代基的烯烃。
4、由于高浓度的酸会导致烯烃的聚合、醇分子间的失水及碳架的重排，因此，反应中常伴有副产物——烯烃的聚合物和醚的生成。
三、试剂
15.0 g（15.6 mL，0.15 mol）环己醇，浓硫酸，食盐，无水氯化钙，5%碳酸钠溶液
四、实验步骤
1、制备：在50 mL干燥的圆底烧瓶中加入15 g环己醇、1 mL浓硫酸[1]和几粒沸石，充分振摇使之混合均匀。
烧瓶上装一短的分馏柱，接上蒸馏头、温度计、冷凝管，接受瓶浸在冷水（或冰水）中冷却。
调
节电压150 V 缓缓加热至沸腾，控制分馏柱顶部的流出温度不超过90 ℃，慢慢蒸出生成的环己烯和水（混浊液体）。
当无液体蒸出时，可适当调高电压加热，当烧瓶中只剩下很少量残液并出现阵阵白雾时，即可停止蒸馏。
全部蒸馏时间大约需要1 h 。
2、提纯：将馏出液用食盐饱和，然后加入3~4 mL 5%的碳酸钠溶液中和蒸出的微量酸。
将液体转入分液漏斗中，摇振后静置分层，分出有机相（哪一层？如何取出？），用约1~2 g 无水氯化钙干燥。
待溶液清亮透明后，滤入50 mL 蒸馏瓶中，加入几粒沸石后加热蒸馏（控制电压为100 V ），收集80~85 ℃的馏分于一已称量的小锥形瓶中。
计算产率。
纯环己烯和环己醇的主要物理参数见表。
纯环己烯和环己醇的主要物理参数
化合物 M 20
4d
m.p. b.p. 20
D
n 水溶性 环己醇 100.16 0.9624 24 161.1 1.464 1 易溶 环己烯
82.14
0.810
-103.7
83.3
1.445 0
难溶
五、思考题
1．在粗制环己烯中，加入食盐使水层饱和的目的是什么？ 2．在蒸馏终止前，出现的阵阵白雾是什么？
3．写出无水氯化钙吸水后的化学变化方程式，为什么蒸馏前一定要将它过滤掉？ 4．写出下列醇与浓硫酸进行脱水的产物。
①3-甲基-1-丁醇 ；②3-甲基-2-丁醇 ；③3,3-二甲基-2-丁醇。