苯与溴的取代反应.doc

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1、二、苯与溴的取代反应苯与溴的取代反应之一[原理]用铁作催化剂（实际起催化作用的是FeBr3），苯能跟溴发生反应，苯分子里的氢原子能被溴原子取代生成溴苯。[用品]铁架台、烧瓶、导管、锥形瓶、苯、液溴[操作](1)装置如图。先检查装置的气密性。在圆底小烧瓶里加入5mL苯和2mL液溴，轻轻振荡，使苯与溴混合均匀。此时因无催化剂，苯与溴不发生反应。(2)在混合液冷却后，将准备好的还原铁屑（约0.5g）或几枚去锈的小铁钉，迅速放入小烧瓶中，立即用带有长玻璃导管的单孔橡皮塞塞好。一般情况下反应即可开始，液面上会有小气泡产生，随后反应逐渐剧烈，半分钟后液体呈沸腾状态。在锥形瓶内导管口

2、附近出现大量白雾（反应中生成的溴化氢溶于水而成的酸雾）。(3)等反应结束后，先检验锥形瓶里的氢溴酸。把锥形瓶里的液体在两支试管各倒少许，在其中一支试管中加入石蕊试液（会变红）；另一支试管中滴入几滴AgNO3溶液（会有浅黄色的AgBr沉淀析出）。HBrH++Br-Ag++Br-AgBr↓(4)把烧瓶里的液体倒入盛有冷水的烧杯里，在烧杯底部有红褐色不溶于水的液体，这就是反应中生成的溴苯。纯净的溴苯是无色液体，制取时往往因溶解了少量的溴而呈红褐色。可用水或10%NaOH溶液进行洗涤，洗去FeBr3和没有反应的溴，能够得到无色透明的油状液体。[备注](1)装置的气密性必须良好。

3、(2)装置中跟烧瓶口垂直的一段导管，同时兼起冷凝作用，以防止溴和苯的蒸气挥发出来，所以它应有一定的长度，一般不小于25cm。(3)在盛放液溴的试剂瓶中，液溴上面是一层溴的饱和水溶液，取用时必须将吸管插入下层液溴部分，以吸取纯溴。所用的苯应用无水氯化钙干燥，所用的烧瓶和导管也应是干燥的。否则反应比较困难，甚至不反应。(4)一般不需加热，如开始要加热时，只用热水浴微微加热即可。(5)此反应不宜太剧烈，如反应过于剧烈时，可把烧瓶浸在盛冷水的烧杯中冷却。反应温度过高，会增加苯和溴的挥发和副反应的产物二溴苯的产量。(6)为了防止反应进行得过于猛烈，所用铁屑不宜太细，更不宜用铁粉代

4、替铁屑。(7)液溴容易挥发，又有很强的腐蚀性，取用液溴时一定要注意安全，不要沾在手上。最好戴上橡皮手套，在通风橱内取。万一沾到皮肤上，应立即用水冲洗，再用酒精擦净，然后涂上甘油。苯与溴的取代反应之二[用品]烧瓶、铁架台、玻璃管、导管、U形管、锥形瓶[原理]同之一[操作]1．装置如图所示，在玻璃管里加入冷水。2．在U形管里放少量四氯化碳，在锥形瓶里加适量水。3．在圆底烧瓶里加8~10mL苯、少量铁屑和1~2mL溴，反应即开始。4．实验完毕，在烧瓶里有油状的溴苯生成。在锥形瓶里加少量硝酸银溶液，产生浅黄色沉淀。[备注]1．这个反应是放热的，加上苯和溴很容易挥发，因此在上述装

5、置里除了用长导管外，还在导管上增加放冷水的玻璃管，使冷凝回流的效果更好，减少苯和溴的消耗以及它们对环境的污染。2．四氯化碳用来除去溴蒸气。溴与苯的取代反应之三[原理]苯分子中的氢原子，在催化剂的作用下，能被卤素原子取代，生成相应的卤代苯，反应如下：苯与卤素取代反应的机理与烷烃取代反应不同。首先，卤素分子在催化剂作用下发生极化，极化分子的正极原子可在与苯环上的一个氢原子发生取代反应；极化分子的负极原子与被取代下来的氢原子结合成卤化氢分子。这种取代反应称为亲电取代反应。[用品]苯、铝片、铁屑、液溴、硝酸银、氢氧化钠、石蕊试纸、托盘天平、滴管、铁架台、胶管、玻璃导管、水槽、蒸

6、留烧瓶、胶塞、量筒。[操作]实验装置如图。（一）在干燥的蒸留烧瓶中，加入4mL纯净的苯和1g还原铁粉，立即盖上带玻璃导管的胶塞。玻璃导管要浸入液体中，导管要稍粗些，以便于加溴操作。（二）往水槽（或烧杯中）倒入蒸馏水及少量紫色石蕊试液。调整漏斗高度，使其下口刚好与水面相接近。为观察倒扣漏斗中的白雾生成及氢溴酸使指示剂发生的颜色变化。可分别使黑色和白色衬板增强直观性。（三）用滴管从蒸馏瓶单孔塞的粗玻璃管上口加入1mL液溴进入烧瓶底部的苯层下与铁粉反应，生成三溴化铁，在三溴化铁的催化下，溴即可和苯发生取代反应，生成溴苯。（四）反应停止后，可向烧杯中滴入几滴硝酸银溶液，观察溴化

7、银沉淀的生成，进一步证明生成的气体是溴化氢。（五）将烧瓶里的液体倒入另一盛有稀碱溶液的烧杯里，用玻璃棒充分搅拌，观察到液体颜色逐渐消失，静置后，由于溴苯比水重，且不溶于水，沉于烧杯底部。纯溴苯是无色的，所制得的溴苯因溶有少量溴而呈淡黄色。[备注]1．成败关键催化剂可用Al或Fe，实际上起催化活性作用的是AlBr3或FeBr3，故必须使用表面清洁无油污的金属铁，只要催化剂选的合适，本反应进行极为顺利。2．本实验要求所用烧瓶、导管保持干燥。所用苯也应在实验前几天加无水氯化钙进行干燥，临用前过滤，少量水分的存在，将使反应开始缓慢，甚至不起反应；