正溴丁烷制备实验的改进与实践

廖立敏，朱佳琳，邹宁，黄茜，王顺燕

（内江师范学院化学化工学院，四川 内江 641100）

摘  要：实验教学中发现现有正涣丁烷制备实验过程和实验装置存在不足，在制备原理不变的情况下通过改进实验装置和实验步骤，以提升实验效果。分组实验结果发现，采用改进后的装置和步骤比采用原装置和步骤开展实验，平均可节约实验时间约60min，正溴丁烷平均产率可提升10.3%。实验装置安装简便、实验条件易控制，实验效果好，具有较好的推广价值。

关键词：制备实验;正溴丁烷；简化步骤;装置改进;效果提升

有机化学是化学学科的重要组成部分，有机化学实验是有机化学教学中的基础环节，是有机化学教学中必不可少的组成部分，两者相辅相成。有机化学实验通常是化学、应用化学、医学、药学等专业的必修课，通过实验验证和巩固有机化学理论知识，培养学生实验操作技能、协同合作能力和科学思维。其目的是让学生掌握有机化合物的分离、提纯及合成方法，培养其严谨的科学态度和从事专业工作的能力。正溴丁烷属于脂肪族溴化物，具有该类化合物的通性，化学性质较为活泼，能同多种化合物发生反应。如正溴丁烷能在热的强碱性水溶液中水解生成正丁醇和盐，也能与氨水发生反应生成溴化丁胺，还能与氰化钠发生反应生成正戊腈和氰化钠。正溴丁烷用途广泛，可作为稀有元素萃取溶剂以及有机化合物合成的中间体和烷基化试剂，也可作为原料生产塑料紫外线吸收剂及增塑剂，还可用作制药、合成染料、合成香料、制备功能性色素、制作半导体等。正溴丁烷的制备已然成为大学化学的经典实验。该实验原理具有代表性，实验通过正丁醇与溴化钠、浓硫酸反应制备，涉及亲核取代反应机理，是有机化学中基础反应类型的典型示例。实验的操作具有启发性，如温度控制不当、药品顺序失误等都会影响产率，这可以让学生理解反应条件对有机化合物合成的重要影响。该实验体系完整、综合性强，步骤涵盖回流、蒸馏、产品纯化等操作，装置包含带尾气吸收的回流装置、蒸馏装置，涉及分液漏斗的使用等，覆盖了有机化合物合成的基本操作技能训练，符合该课程培养学生综合能力的课程目标。

在正溴丁烷的制备实验中，发现以下不足：①实验过程中需要回流和蒸馏2套实验装置，需要经过2次安装、拆除装置，会耽误时间、损失产物、增加能耗；②酒精灯明火加热，影响产率，存在燃料着火的风险；③反应过程中无搅拌，反应物混合、受热不均匀，易引发副反应；④洗涤过程中使用强酸，存在强酸腐蚀的风险。针对以上不足，对实验进行改进：①将回流装置、蒸馏装置，以及回流、蒸馏步骤进行整合；②改用电加热套供热，无级火力调节旋钮控制加热火力；③采用电动搅拌；④洗涤过程中用5%氢氧化钠溶液代替强酸。

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