在有机化学中，卤代烃是一类重要的化合物，广泛应用于合成其他有机物。正溴丁烷（n-Butyl bromide）是一种常用的卤代烃，常用于合成其他化学品或作为反应试剂。本实验将介绍如何在实验室条件下制备正溴丁烷。

实验目的

1. 掌握正溴丁烷的制备方法。

2. 熟悉回流反应装置的操作。

3. 学习分液漏斗的使用及产物的分离与纯化。

实验原理

正溴丁烷可以通过丁醇与氢溴酸（HBr）或溴化钠（NaBr）和硫酸（H2SO4）反应制得。反应式如下：

CH3CH2CH2CH2OH + HBr → CH3CH2CH2CH2Br + H2O

或者

CH3CH2CH2CH2OH + NaBr + H2SO4 → CH3CH2CH2CH2Br + NaHSO4 + H2O

在这个过程中，硫酸提供质子（H+），而溴离子（Br-）则来自溴化钠。通过加热使反应进行完全，并利用分液漏斗分离出粗产品。

实验材料

- 试剂：丁醇、溴化钠、浓硫酸、蒸馏水。

- 器具：圆底烧瓶、冷凝管、分液漏斗、干燥剂（如无水氯化钙）、蒸馏装置等。

实验步骤

1. 准备反应混合物：在一个50ml的圆底烧瓶中加入约10ml的丁醇，然后小心地加入适量的溴化钠和浓硫酸，注意控制温度不要过高以免副反应发生。

2. 加热回流：安装好冷凝管后开始缓慢加热至沸腾状态，保持回流大约30分钟以确保反应充分完成。

3. 冷却与分液：停止加热后让溶液自然冷却，然后转移至分液漏斗中，加入少量蒸馏水洗涤几次直至水相接近中性为止。

4. 干燥与蒸馏：将有机层收集起来并通过无水氯化钙进行干燥处理，最后使用简单蒸馏法提纯得到纯净的正溴丁烷。

注意事项

- 在操作浓硫酸时要特别小心，避免接触皮肤和眼睛。

- 整个实验应在通风良好的环境中进行，防止有害气体积聚。

- 实验结束后应妥善处理废弃物，遵守环保规定。

结论

通过本次实验我们成功制备了正溴丁烷，并掌握了相关仪器设备的基本操作技能。这不仅加深了对卤代烃合成的理解，也为今后从事更复杂的有机化学研究打下了坚实的基础。