聚己内酰胺制备实验报告 己内酰胺的制备实验报告

 聚己内酰胺的制备

 三、主要试剂和产物的物理常数

 名称

 相对分

 相对密度

 熔点/℃

 沸点 /℃

 溶解度 /(g/100g

 用量或理

 子质量

 /(g/cm3)

 溶剂)

 论产量

 重铬酸钠

 297.99

 2.35

 357

 400

 溶于水,不溶于

 10.5g

 醇

 浓硫酸

 9ml

 85%硫酸

 98.078

 1.84

 10.371

 338

 与水混溶

 20ml

 溶液

 环己醇

 100.158

 0.9624

 25.93

 160.84

 微溶于水,可混

 10.5ml

 9

 溶于有机溶剂

 乙醚

 74.12

 2.6 ( 45℃)

 -116.3

 34.6

 6.89%(20℃)

 15ml

 环己酮

 98.14

 0.95

 -------

 155.6

 微溶于水,可混

 10.5ml

 -------

 溶于有机溶剂

 环己酮肟

 113.16

 1.1

 89-90

 206-210

 溶于水、乙醇、

 10g

 醚、甲醇

 20%氨水

 35.045

 0.91(25%)

 -77

 37.7(25

 溶于水

 --------

 %)

 --------

 己内酰胺

 113.16

 1.01

 68-71

 270

 溶于水、乙醇、

 3g

 甲醇、乙醚

 四、实验装置图

 五、实验步骤和现象

 实验步骤

 现象

 备注

 一、环己酮制备

 1. 加料

 ①400ml 烧杯,溶解 10.5g 重铬

 得到橙红色溶液

 慢慢滴加浓硫酸

 酸钠于 60ml 水中,边搅边加 9ml

 浓硫酸。

 ② 250ml 圆底烧瓶,加 10.5ml

 环己醇。

 2. 反应

 ③一次加①溶液, 充分振荡, 温

 度计水浴控制温度在 55℃ -60 ℃

 得到墨绿色反应液

 温度放热,严格控温

 之间,温度开始下降(约半小

 时),移去水浴, 再反应半小时。

 2. 环己酮粗产品分离

 ④加入 60ml 水和几粒沸石,改

 蒸馏速度不要太快,仔细

 蒸馏装置, 蒸出环己酮和水, 至

 得到约 50ml 馏出液

 观察馏出液是否澄清。

 馏出液不再混浊再多蒸

 15-20ml 。

 环己酮粗产品净化

 分液漏斗中溶液分层

 ⑤馏出液精盐饱和(约 12g),

 转分液漏斗, 取有机层, 水层用

 15ml 乙醚萃取,合并有机层,

 

 先得到约 15ml 乙醚 , 后于

 

 蒸馏装置所有部件事先干燥好

 ℃得到大量馏分,即环

 无水碳酸钾干燥,水浴蒸去乙

 己酮

 醚,蒸馏手机 151-155 ℃馏分。

 二、环己酮肟的制备

 1. 加料

 在 250ml 锥形瓶中,加 9.8g

 盐

 充分混匀

 酸羟胺盐和 14g 结晶醋酸钠于

 30ml 水中。

 2. 反应

 控温 35-40 ℃,分批加入 10.5ml

 环己酮每次加 2ml

 环己酮,边加边振荡。加完后,

 有白色粉状晶体析出

 塞紧瓶口,激烈振荡 2-3min.

 3. 环己酮肟粗产品分离

 得到白色晶体

 滤纸压干即可

 冷却后,抽滤,洗涤,干燥

 三、己内酰胺的制备

 1. 加料

 充分混匀

 800ml 烧杯中放置 10g 环己酮肟

 及 20ml 85%硫酸,混匀。

 2. 反应

 反应强烈放热, 温度自行升

 250℃温度计控温,缓慢加热。

 开始有气泡时立即移去

 至 160℃

 开始有气泡时(约 120℃),移

 热源,反应在几秒内完

 去热源,自行反应。稍冷后,溶

 成。

 液倒入 250ml 三口瓶,冰盐浴冷

 得到己内酰胺粗产品

 却(三口瓶上分别装置搅拌器、

 控温 20℃以下, 以免己内

 温度计、滴液漏斗)。温度下降

 酰胺温度较高时水解。

 至 0-5 ℃时,边搅边加 20%氨水,

 石蕊试纸变蓝

 至石蕊试纸呈碱性。

 3. 己内酰胺粗产品分离

 粗产品倒入分液漏斗, 取有机层

 转入 25ml 克氏烧瓶,油泵进行

 减压蒸馏。收集 127-133

 ℃

 得到由馏出液固化而成的己内酰胺易吸潮,应储存

 /0.93kPa(7mmHg),137-140

 ℃

 无色晶体

 于密闭容器中。

 /1.6kPa(12mmHg),140-144

 ℃

 /1.86kPa(14mmHg) 的馏分。

 四、聚己内酰胺的制备

 加料

 封管中加入 3g 己内酰胺,滴管

 装置一定要密封

 加入单体质量 1%的蒸馏水,纯

 氮置换封管空气,封闭管口。

 反应

 管内得到固体, 即聚己内酰 反应后期应得到粘稠的加上保护套, 放入聚合炉, 250℃

 胺。 熔融物,后自然冷却。

 加热约 5h。

 3. 结束

 回收

 固体

 观察外观,称量。

 六、实验结果

 七、注意事项

 八、问题与讨论

 1. 因为环己酮肟的纯度对反应有影响, 且反应中重排反应剧烈进行, 故使用大烧杯以利于散热,使反应缓和。

 己内酰胺的制备中, 重排反应后加入氨水中和时, 开始要加的慢, 因为此时溶液较为粘稠,发热严重,否则温度突然升高,影响收率。

 参考文献

 蒋华江,朱仙弟 . 基础化学实验( II )─有机化学实验(第一版) [M]. 浙江 : 浙江大学出版社, 2012

 李景宁,杨定乔,张前 . 有机化学(第五版) [M]. 北京:高等教育出版社, 2011

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