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Fridel-Crafts反应是向苯环上引入烷基最重要的方法,在合成上有很大的实用价值,该反应可以简单表示如下:ArH+RX催化剂ArR+HX;△H<0(Ar表示苯基).某

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Fridel-Crafts反应是向苯环上引入烷基最重要的方法,在合成上有很大的实用价值,该反应可以简单表示如下:ArH+RX
催化剂
ArR+HX;△H<0(Ar表示苯基).某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点50.7℃),再利用Fridel-Crafts反应原理制备对叔丁基苯酚(熔点99℃).反应流程及实验装置如图1所示:
作业帮
试回答下列问题:
(1)步骤①是直接将盐酸、叔丁醇直于分液漏斗中,振摇一段时间后静置分液.振摇过程中应进行___操作.步骤②中用饱和食盐水及饱和碳酸氢钠的目的是___.步骤③是要将叔丁基氯粗产品制成精品,实验操作方法是___.
(2)步骤④在如图2所示的装置中进行,若实验过程中去掉制备装置中装有氯化钙的干燥管,有可能导致的不良后果是___.
(3)叔丁基氯与苯盼反应时适当控制温度是很重要的.若反应过程中温度过高应用冷水浴冷却,否则可能导致的不良后果是___.
(4)常温下叔丁基氯易变质(打开瓶塞时瓶口会有白雾现象>,故实验中所用的必须现用现配,试写出叔丁基氯在常温下变质时发生反应的化学方程式___.
(5)实验中得到产品叔丁基苯盼常常不是白色而呈现浅紫色,你认为可能的原因是___.
▼优质解答
答案和解析
(1)使用分液漏斗时,振摇过程中应进行放气,叔丁基氯粗产物中有HCl等杂质,叔丁基氯在食盐水及饱和碳酸氢钠中的溶解度小,所以步骤②中用饱和食盐水及饱和碳酸氢钠的目的是除去叔丁基氯粗产物中的HCl等酸性杂质、减少叔丁基氯溶解损耗量,由于叔丁基氯的沸点较低,可用蒸馏法分离,
故答案为:放气;除去叔丁基氯粗产物中的HCl等酸性杂质、减少叔丁基氯溶解损耗量;蒸馏;
(2)氯化钙干燥管具有吸水作用,可防止水气进入,使反应物、催化剂等失效,
故答案为:水气进入,反应物、催化剂等可能失效;
(3)反应为放热反应,随着反应的进行,温度逐渐升高,生成大量的HCl气体而导致反应装置内压强过高,且可导致叔丁基氯挥发而影响产率,
故答案为:反应放热使温度升高,且生成大量的HCl气体,若不及时冷却,叔丁基氯的蒸气易逸出而影响产率;
(4)常温下叔丁基氯易变质,打开瓶塞时瓶口会有白雾现象,则有氯化氢产生,所以叔丁基氯发生消去反应生成CH2=C(CH32和HCl或(CH33CCl水解产生氯化氢,反应的方程式为(CH33CCl→CH2=C(CH32+HCl↑或(CH33CCl+H2O→(CH33COH+HCl↑,
故答案为:(CH33CCl→CH2=C(CH32+HCl↑或(CH33CCl+H2O→(CH33COH+HCl↑;
(5)苯酚易被氧化生成对苯醌,可导致最终产品对叔丁基苯酚不是白色而呈现紫色,故答案为:一部分苯酚被空气中的氧气所氧化.