1,6-己二酸是常用的化工原料,在高分子材料、醫(yī)藥、潤(rùn)滑劑的制造等方面都有重要作用。實(shí)驗(yàn)室利用圖中的裝置(夾持裝置已省略),以環(huán)己醇和硝酸為反應(yīng)物制備1,6-己二酸,反應(yīng)原理為:
+2HNO3+2NO2↑+2H2O;
6HNO3+HOOC(CH2)4COOH+6NO2↑+3H2O。
相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)見(jiàn)表:
試劑 |
相對(duì)分子質(zhì)量 |
密度/(g?mL-1) |
熔點(diǎn)/℃ |
沸點(diǎn)/℃ |
溶解性 |
環(huán)己醇 |
100 |
0.962 |
25.9 |
161.8 |
可溶于水、乙醇、乙醚 |
1,6-己二酸 |
146 |
1.360 |
152 |
330.5 |
微溶于冷水,易溶于乙醇 |
NH4VO3 |
117 |
2.326 |
210(分解) |
- |
微溶于冷水,易溶于熱水 |
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
Ⅰ.向三頸燒瓶中加入0.03gNH
4VO
3固體和18mL濃HNO
3(略過(guò)量)。向恒壓滴液漏斗中加入6mL環(huán)己醇;
Ⅱ.將三頸燒瓶放入水浴中,電磁攪拌并加熱至50℃,移去水浴,打開恒壓滴液漏斗活塞滴加5~6滴環(huán)己醇,觀察到三頸燒瓶中產(chǎn)生紅棕色氣體時(shí),開始慢慢加入余下的環(huán)己醇,調(diào)節(jié)滴加環(huán)己醇的速度,使三頸燒瓶?jī)?nèi)溫度維持在50~60℃之間,直至環(huán)己醇全部滴加完畢;
Ⅲ.將三頸燒瓶放入80~90℃水浴中加熱10min。至幾乎無(wú)紅棕色氣體導(dǎo)出為止,然后迅速將三頸燒瓶中混合液倒入100mL燒杯中,冷卻至室溫后,有白色晶體析出,減壓過(guò)濾,
用冷水洗滌晶體2~3次
用冷水洗滌晶體2~3次
,干燥,得到粗產(chǎn)品;
Ⅳ.1,6-己二酸粗產(chǎn)品的提純。
(1)儀器A的名稱為
球形冷凝管
球形冷凝管
,其作用是
冷凝回流,減少反應(yīng)物損失,導(dǎo)出氣體
冷凝回流,減少反應(yīng)物損失,導(dǎo)出氣體
。
(2)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
(其中一種產(chǎn)物為亞硝酸鹽)
(3)滴加環(huán)己醇的過(guò)程中,可用冷水浴冷卻維持50~60℃,防止溫度過(guò)高,說(shuō)明該反應(yīng)的ΔH
<
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0(填“>”或“<”)。
(4)步驟Ⅲ中需“迅速將”三頸燒瓶中混合液倒入燒杯中的原因是
防止反應(yīng)混合液冷卻,產(chǎn)品在三頸燒瓶中析出,不利于轉(zhuǎn)移
防止反應(yīng)混合液冷卻,產(chǎn)品在三頸燒瓶中析出,不利于轉(zhuǎn)移
,將步驟Ⅲ補(bǔ)充完整:
用冷水洗滌晶體2~3次
用冷水洗滌晶體2~3次
。
(5)步驟Ⅳ提純粗產(chǎn)品的方法的名稱為
重結(jié)晶
重結(jié)晶
。
(6)最終得到1,6-己二酸產(chǎn)品4.810g。則1,6-己二酸的產(chǎn)率為
57.1%
57.1%
。(保留三位有效數(shù)字)