環(huán)己醇為原料，濃磷酸為脫水劑來(lái)制備環(huán)己烯, 脫水劑可以是磷酸或硫酸。

磷酸的用量必須是硫酸的一倍以上，但它卻比硫酸有明顯的優(yōu)點(diǎn)：一是不產(chǎn)生碳渣；二是不產(chǎn)生難聞氣味（用硫酸易生成SO2副產(chǎn)物）。

制備環(huán)己烯時(shí)產(chǎn)率低的原因？

1)環(huán)己醇的粘度較大，尤其室溫低時(shí)，量筒內(nèi)的環(huán)己醇很難倒凈而影響產(chǎn)率。 2)磷酸和環(huán)己醇混合不均，加熱時(shí)產(chǎn)生碳化。 3)反應(yīng)溫度過(guò)高、餾出速度過(guò)快，使未反應(yīng)的環(huán)己醇因于水形成共沸混合物或產(chǎn)物環(huán)己烯與水形成共沸混合物而影響產(chǎn)率。 4）干燥劑用量過(guò)多或干燥時(shí)間過(guò)短，致使最后蒸餾是前餾份增多而影響產(chǎn)率。

水和乙醇為什么可以形成共沸物，原理是什么？

可以，很多需要濃硫酸催化或者作為反應(yīng)物的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，濃硫酸都可以用濃磷酸代替，用濃磷酸代替濃硫酸具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1、相對(duì)濃硫酸的較強(qiáng)氧化性，濃磷酸幾乎不顯氧化性，反應(yīng)物碳化的副反應(yīng)少，也不會(huì)生成SO2等還原副反應(yīng)產(chǎn)物。

2、使用濃磷酸比濃硫酸相對(duì)安全，冷濃磷酸對(duì)皮膚的腐蝕性較小，85%濃磷酸與水、乙醇等混合時(shí)，放出的熱量遠(yuǎn)少于98%濃硫酸（但也有明顯的放熱），不容易發(fā)生暴濺等事故。

3、濃硫酸列入易制毒化學(xué)品進(jìn)行管制，采購(gòu)流程和藥品管理較為麻煩，應(yīng)節(jié)約使用，可能時(shí)使用濃磷酸替代是一個(gè)較好的方法。

但使用濃磷酸代替濃硫酸也有下列缺點(diǎn)：

1、濃磷酸酸性明顯弱于濃硫酸，對(duì)有機(jī)物質(zhì)子化的能力弱，很多情況下濃磷酸的用量（體積或者質(zhì)量）要用到濃硫酸的1.5—2倍，才能有較好的催化或者反應(yīng)效果。

2、市售85%濃磷酸含有較多的水，如果按照物質(zhì)的量比（摩爾比）計(jì)算，H3PO4 : H2O可近似1:1，導(dǎo)致市售85%濃磷酸的吸水性和脫水性明顯下降，在某些需要強(qiáng)脫水能力的環(huán)境可能不合適。

3、濃磷酸在加熱到較高溫度時(shí)，對(duì)一般的玻璃儀器表面有明顯的侵蝕作用，對(duì)于質(zhì)量欠佳殘留內(nèi)應(yīng)力的玻璃儀器，玻璃儀器突然破裂的可能性增大，要謹(jǐn)防這種情況的發(fā)生。

下面舉幾個(gè)用濃磷酸代替濃硫酸作為催化劑的有機(jī)合成實(shí)例：

1、乙酸乙酯的合成

在100ml圓底燒瓶中依次加入15ml 95%乙醇、10ml冰醋酸和5ml 85%濃磷酸，混合均勻后投入2—3粒沸石，安裝好回流冷凝管，用酒精燈、電爐或者電熱套加熱回流30min。冷卻后拆下回流冷凝管，再補(bǔ)加2—3粒沸石，改成蒸餾裝置，重新加熱，收集沸點(diǎn)不高于72℃—75℃的餾分，餾分主要成分是乙酸乙酯、乙醇和水的三元或者二元共沸物。將餾出物用飽和碳酸鈉溶液洗滌兩次除去微量乙酸，同時(shí)也除去一部分乙醇和水，即得粗乙酸乙酯。如果將粗乙酸乙酯再依次用飽和食鹽水和飽和氯化鈣溶液洗滌，加入無(wú)水硫酸鈉或者無(wú)水硫酸鎂干燥，最后蒸餾即可得精制乙酸乙酯。

如果用中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法，可用φ18mm×180mm或者φ25mm×200mm的大試管，依次加入6ml 95%乙醇、4ml冰醋酸和2ml 85%濃磷酸，混合均勻，加入2—3粒沸石，用中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中制取乙酸乙酯的裝置，將長(zhǎng)導(dǎo)氣管插入浸入冷水的空小試管中，但不要插入過(guò)深。用酒精燈小火加熱大試管，使得大試管中的反應(yīng)物平穩(wěn)微沸（切勿沸騰過(guò)于劇烈，如果有條件，可將大試管改為水浴加熱）一段時(shí)間，待小試管中收集到5ml以上冷凝液后停止加熱。將小試管中的冷凝液每次用3ml左右飽和碳酸鈉溶液洗滌兩次，即得粗乙酸乙酯。

2、溴乙烷的制取

中學(xué)化學(xué)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法是在大試管中將2ml乙醇、2ml水和4ml 98%濃硫酸混合冷卻后，加入3g研細(xì)的無(wú)水NaBr或者4g研細(xì)的KBr，隔著石棉網(wǎng)小火加熱大試管，生成的氣體通入浸在冰水中的U形管中冷凝得到溴乙烷。

這一方法制取的粗溴乙烷經(jīng)常帶有明顯的橙黃色，系濃硫酸氧化性導(dǎo)致以下副反應(yīng)所致：

2HBr + H2SO4 = Br2↑ + SO2↑ + 2H2O

如果用85%濃磷酸代替濃硫酸，則反應(yīng)物中切不可再加水，并將濃磷酸用量增大到6ml—8ml，也就是在大試管中直接將2ml乙醇與6ml—8ml濃磷酸混合后，加入3g研細(xì)的無(wú)水NaBr或者4g研細(xì)的KBr，隔著石棉網(wǎng)小火加熱大試管，生成的氣體同樣通入浸在冰水中的U形管中，冷凝后同樣可以得到溴乙烷。

這一實(shí)驗(yàn)方法制取的溴乙烷可能產(chǎn)率稍低，但基本是不帶橙黃色的無(wú)色透明液體。

如果用大學(xué)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，只要不在反應(yīng)物中額外加水，并將85%濃磷酸的用量（體積）增加到98%濃硫酸的1.5—2倍，同樣可以收到可以接受的實(shí)驗(yàn)效果，注意NaBr要用無(wú)水NaBr，有些試劑NaBr是帶有結(jié)晶水的NaBr·2H2O，也可用KBr代替NaBr。

3、環(huán)己烯的制備

很多大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材上均有此實(shí)驗(yàn)，環(huán)己醇脫水制備環(huán)己烯，使用98%濃硫酸或者85%濃磷酸作為催化劑的均有，使用85%濃磷酸作為催化劑的優(yōu)點(diǎn)是不生成碳渣和SO2氣體，但用量（體積）要用到濃硫酸的2倍，實(shí)驗(yàn)過(guò)程可以參見(jiàn)相關(guān)大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材，這里就不再詳述了。

標(biāo)簽：乙醇原理形成