乙酸乙酯的制备

          乙酸乙酯的制备
(设计性实验)
实验目的1.了解有机酸合成酯的一般原理和方法
          2. 进一步巩固蒸馏、分液漏斗的使用等基本操作
实验原理:
羧酸酯常用的制备方法有:
1)羧酸和醇在催化剂存在下直接酯化反应
2)酰氯、酸酐、酯、酰胺的醇解;
3)羧酸盐与卤代烃或硫酸酯的反应。
酯化反应是一个典型、酸催化的可逆反应。为了使平衡向有利于生成酯的方向移动,可以使反应物之一的醇或羧酸过量,以提高生成物的产率,也可以把反应中生成的酯及时蒸出,
脱离反应体系,使反应向生成物方向移动。酯化反应的反应式:
仪器和试剂
圆底烧瓶,滴液漏斗,球型冷凝管,直型冷凝管,分液漏斗,锥形瓶,温度计,圆底烧瓶等;15g(14.3ml,0.25mol)冰醋酸,18.4g(23 ml,0.37 mol)95%乙醇,浓硫酸,饱和碳酸钠溶液,饱和氯化钠溶液,饱和氯化钙溶液,无水硫酸镁等。
实验步骤:
方法一:(回流法)
带锯条焊接在100mL的圆底烧瓶中加入20mL95%乙醇和14.3 mL0.25mol)的冰醋酸,再小心加入5 mL浓硫酸,混匀后,加入沸石,然后装上冷凝管回流。小火加热反应瓶,保持缓慢回流0.5小时后,停止加热,待瓶内反应物冷却后,将回流装置改成蒸馏装置,接受瓶用冷水冷却。加热蒸出生成的乙酸乙酯,直到馏出液体积约为反应物总体积的1/2为止。
在馏出液中慢慢加入饱和碳酸钠溶液[1],并不断振荡,直至不再有二氧化碳气体产生(或调节至石蕊试纸不再显酸性至中性),然后将混合液转入分液漏斗,分去下层水溶液,有机层用10mL饱和食盐水洗涤[2],分去下层,上层再用10mL饱和氯化钙洗涤,分去下层液体,有机层倒入一干燥的锥形瓶中,用无水硫酸镁干燥。声波识别
将干燥好的粗乙酸乙酯滤入50mL蒸馏烧瓶中,加入沸石后装好蒸流装置,蒸馏,收集73    78℃的馏分。称重,计算产率。
纯的乙酸乙酯为无而有香味的液体,bp77.06℃,折光率为1.3723
超临界二氧化碳萃取
注释
[1]. 在馏出液中除了酯和水外,还含有少量的未反应的乙醇和乙酸,也含有副产物乙醚。故必须用碱除去其中的酸,并用饱和氯化钙除去未反应的醇。否则会影响到酯的得率(见注3)。
[2]. 当有机层用碳酸钠洗过后,若紧接着就用氯化钙洗涤,有可能产生絮状碳酸钙沉淀,
使进一步分离变得困难,故在两步操作间必须用水洗一下。由于乙酸乙酯在水中有一定的溶解度,为了尽可能减少由此而造成的损失,所以实际上用饱和食盐水来进行洗涤。
[3].乙酸乙酯与水或乙醇分别生成共沸混合物,若三者共存则生成三元共沸混合物。因此,有机层中的乙醇不除净或干燥不够时,由于形成低沸点共沸混合物,从而影响酯的产率。
参考文献:
1. 华东师范大学、东北师范大学等合编  有机化学实验北京  高等教育出版社 2000 
2. 宗汉兴  毛红雷主编  基础化学实验  杭州  浙江大学出版社 2007
方法二:(蒸馏法)
250ml三颈烧瓶中,加入9 ml乙醇,振摇下慢慢加入6 ml浓硫酸使混合均匀,加入沸石,如下图所示,安装仪器。温度计水银球要插到液面以下,装上滴液漏斗,三颈烧瓶中间口装上蒸馏头并连接直行冷凝管,直行冷凝管连接接收器。
在滴液漏斗中加入14ml乙醇和14.3ml冰醋酸组成的混合液,先向瓶内放入34ml,将三颈烧瓶放入电热套加热到110120,再把滴液漏斗中剩余的乙醇和冰醋酸混合液慢慢加入瓶中,调节加料的速度,使加料和蒸出酯的速度大致相等,并维持反应液温度在如何创新社会管理110间戊二烯~120.滴加完              蒸馏法装置图
毕,继续加热,直到温度升到130℃,不再有馏出液为止。
反应完毕后,在摇动下将饱和碳酸钠溶液很缓慢地加到馏出液中,直到无二氧化碳气体逸出为止。此时,酯层用pH试纸检验应呈中性。把混合液移入分液漏斗中,充分振摇后静置,
分去水层。酯层用10ml饱和氯化钠溶液洗涤,再用10ml饱和氯化钙溶液洗涤。分去水层,将粗乙酸乙酯倒入干燥的小锥形瓶中,加入无水硫酸镁干燥。
将干燥好的粗乙酸乙酯滤入鞍山信托50ml蒸馏瓶中,,加入沸石,装好蒸馏装置加热蒸馏,收集7378℃馏分,称量,计算产率。
注意事项
1)加浓硫酸时,必须慢慢加入并充分振荡烧瓶,使其与乙醇混合均匀,以免在加热时因局部酸过浓引起有机物碳化等副反应。
2)要正确控制滴加速度,滴加速度过快会使大量乙醇来不及发生反应而被蒸出,并造成反应混合物温度迅速下降,导致反应速度减慢,从而影响产率;滴加速度太慢又会浪费时间,影响实验进程。
3)温度过低,酯化反应不完全,温度过高(大于140℃),易发生醇脱水和氧化等副反应。
4)充分振摇时应及时放气。
5)用饱和食盐水洗涤,一方面它能溶解碳酸钠,将其从酯中除去,以防止在下一步洗涤时生成絮状碳酸钙沉淀,另一方面,它对有机物起盐析的作用,使乙酸乙酯在水中的溶解度大大降低。
6)乙醇能与氯化钙形成配合物,用饱和氯化钙溶液洗涤粗酯可以有效地除去乙醇
参考文献:
1. 宗汉兴  毛红雷主编  基础化学实验  杭州  浙江大学出版社 2007 159161

本文发布于:2024-09-22 16:50:04,感谢您对本站的认可!

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