实验五 乙酸乙酯制备

来源:m.fanwen118.com时间:2021.10.9

乙酸乙酯制备

一、实验目的:

1、 掌握用醇和羧酸制备酯的方法。

2、 练习分液漏斗的使用及蒸馏操作

二、试剂:

乙醇 、冰醋酸、浓硫酸、饱和碳酸钠水溶液、饱和食盐水、饱和氯化钙、无水硫酸镁(或无水硫酸钠) 2~3 g (用于干燥乙酸乙酯)

三、反应原理:

实验五乙酸乙酯制备

实验五乙酸乙酯制备

实验五乙酸乙酯制备

四、仪器与反应装置图:

仪器 三口圆底烧瓶、温度计、滴液漏斗、分液漏斗、锥形瓶、直形冷凝管、蒸馏头、接受弯头、加热系统。

装置图

五、操作步骤:

1、粗乙酸乙酯的制备

①在干燥的100 mL三颈烧瓶中加入8 mL 95%的乙醇,在冷水冷却下,边摇边慢慢加入8 mL浓硫酸,加入沸石;在滴液漏斗中加入8 mL 95%的乙醇和8 mL乙酸,摇匀。按上述装置图组装仪器。滴液漏斗的末端和温度计的水银球必须浸到液面以下距瓶底0.5~1 cm处。

②加热,当温度计读数上升到110℃时,从滴液漏斗中滴加乙醇和乙酸混合液(速度为每分钟30滴为宜),并维持反应温度在120℃左右。滴加完毕,继续加热数分钟,直到反应液温度升到130℃,不再有馏出液为止。

2、洗涤

③向粗产物中慢慢加入饱和碳酸钠溶液,直到有机相的pH值

实验五乙酸乙酯制备

呈中性为止。分去水相,有机相用 7 mL 饱和食盐水洗涤后,再饱和氯化钙洗涤两次,每次7mL 。弃去水层,酯层用无水硫酸钠干燥。

洗涤 饱和Na2CO3洗至PH不显酸性(约10ml) 饱和NaCl洗(约7ml) 饱和CaCl2洗(约7ml)

④将干燥后的乙酸乙酯滤入 25mL 蒸馏瓶中,蒸馏,收集 73-78 ℃馏分,称重,计算产率 。

纯粹乙酸乙酯的沸点为 77.06 ℃,具有果香味。

六、注意事项:

1、酯化反应所用仪器必须无水,包括量取乙醇和冰醋酸的量筒也要干燥。

2、加热之前一定将反应混合物混合均匀,否则容易炭化。

3、分液漏斗的正确使用和维护。。

4、用10%碳酸钠水溶液洗涤有机相时有二氧化碳产生,注意及时给分液漏斗放气,以免气体冲开分液漏斗的塞子而损失产品。

5、正确进行蒸馏操作,温度计的位置影响流出温度,温度计水银球的上沿与蒸馏头下沿一平。

6、有机相干燥要彻底,不要把干燥剂转移到蒸馏烧瓶中。

7、反应和蒸馏时不要忘记加沸石。

8、用CaCl2溶液洗之前,一定要先用饱和NaCl溶液洗,否则会产生沉淀,给分液带来困难。

七、思考题:

1、酯化反应有什么特点,本实验如何创造条件使酯化反应尽量向生成物方向进行?

2、本实验有哪些可能的副反应? 3、如果采用醋酸过量是否可以,为什么?

4、在纯化过程中,Na2CO3溶液、NaCl溶液、CaCl2溶液、Na2SO4粉末分别除去什么杂质? 说明:

(1)实验报告书写格式按“制备实验”项下。“二、主要试剂的物理常数用量及规格参见下表格式。 表 主要试剂的物理常数用量及规格

实验五乙酸乙酯制备

[1] 刘风楼.有机化学.[M].中国农业出版社.北京.1999,330

[1]

六、注意事项:

1、酯化反应所用仪器必须无水,包括量取乙醇和冰醋酸的量筒也要干燥。

2、加热之前一定将反应混合物混合均匀,否则容易炭化。

3、分液漏斗的正确使用和维护。。

4、用10%碳酸钠水溶液洗涤有机相时有二氧化碳产生,注意及时给分液漏斗放气,以免气体冲开分液漏斗的塞子而损失产品。

5、正确进行蒸馏操作,温度计的位置影响流出温度,温度计水银球的上沿与蒸馏头下沿一平。

6、有机相干燥要彻底,不要把干燥剂转移到蒸馏烧瓶中。

7、反应和蒸馏时不要忘记加沸石。

8、用CaCl2溶液洗之前,一定要先用饱和NaCl溶液洗,否则会产生沉淀,给分液带来困难。

七、思考题:

1、酯化反应有什么特点,本实验如何创造条件使酯化反应尽量向生成物方向进行?

2、本实验有哪些可能的副反应?

3、如果采用醋酸过量是否可以,为什么?

4、在纯化过程中,Na2CO3溶液、NaCl溶液、CaCl2溶液、Na2SO4粉末分别除去什么杂质?

四、实验步骤

1.本实验所采用酯化方法,仅适用于合成一些沸点较低的酯类。优点是能连续进行,用较小容积的反应瓶制得较大量的产物。对于沸点较低的酯类,若采用相应的酸和醇回流加热来制备,常常不够理想。

2.滴液漏斗使用前,活塞涂上凡士林,并用橡皮筋固定,检查是否漏液,以免漏液,引起火灾。

3.温度不宜过高,否则会增加副产物乙醚的含量。滴加速度太快会使醋酸和乙醇来不及作用而被蒸出。同时,反应液的温度会迅速下降,不利于酯的生成,使产量降低。

4.用碳酸钠饱和溶液除去醋酸,亚硫酸等酸性杂质后,碳酸钠必须洗去,否则下一步用饱和化钙溶液洗去乙醇时,会产生絮状的碳酸钙沉淀,造成分离的困难。为减少酯在水中的溶解度(每17份水溶解1份乙酸乙酯),故用饱和食盐水洗碳酸钠。

5.乙酸乙酯与水或醇能形成二元或三元共沸物,其组成及沸点如下表:

由上表可知,若洗涤不净或干燥不够时,都使沸点降低,影响产率。 如果在70-72度蒸出的馏出液较多时,可另外收集,重新除醇,干燥除水和重蒸馏。

a) 假如浓硫酸有机物混合不均匀,加热时往往会使有机物炭化,

溶液发黑。

b) 假如未冷却,低沸点的乙酸乙酯易因挥发而损失。

馏出液主要是乙酸乙酯,同时含有少量水。乙醇。乙醚和乙酸

五、实验步骤

125ml三颈瓶中,放入12ml95%乙醇,在震摇下分批加入12ml浓硫酸使混合均匀,并加入几粒沸石。旁边两口分别插入60滴液漏斗及温度计,漏斗末端及温度计的水银球浸入液面以下,距平地0.5-1cm。中间一口装一蒸馏弯管与直形冷凝管连接,冷凝管末端连接一接液管,升入50ml具塞锥形瓶中。

将12ml95%乙醇及12ml冰醋酸(约12。6克。0。21mol/L)的混合液,由60ml滴液漏斗滴入蒸馏瓶内约3-4ml。然后将三颈瓶在石棉网上用小火加热,使瓶中反应液温度升到110度,减小火焰,立即从滴液漏斗慢慢滴入其余的混合液。控制滴入速度和馏出速度大致相等(约每秒一滴)并维持反应液温度在110-120度之间。滴加完毕后,继续加热数分钟,直到温度升高到130度时不再有液体馏出为止。

馏出液中含有乙酸乙酯及少量乙醇、乙醚、水和醋酸。在此馏出液中慢慢加入饱和碳酸钠溶液(约10ml),时加摇动,直至无二氧化碳气体逸出(用试纸检验,酯层应呈中性)。将混合液移入分液漏斗,充分振摇(注意活塞放气)后,静置。分去下层水溶液酯层用10ml饱和食盐水洗涤后,再每次用10ml饱和化钙饱和溶液洗涤二次。齐去下层液,酯层自分液漏斗上口倒入干燥的50ml具塞锥形瓶中,用无水硫酸镁(或无水硫酸钠)干燥。

将干燥的粗乙酸乙酯滤入干燥的30ml蒸馏瓶中,加入沸石后在水浴上进行蒸馏。收集73-78℃的馏分,产量10.5-12.5克(产率

57%-68%).

纯乙酸乙酯的沸点为77.06℃,折光率1.3723。

六、实验报告要求

1.实验现象要表达正确,数据记录要完整,真实。

2.对现象加以简要的解释,写出主要反应方程式,分标题小结或者最后得出结论。数据计算要表达清晰。

3.针对实验中遇到的疑难问题提出自己的见解或收获。

七、思考题

1.酯化反应有什么特点,本实验如何创造条件促使酯化反应尽量向生成物方向进行?

2.本实验可能有哪些副反应?

3、在酯化反应中,用作催化剂的硫酸量,一般只需醇重量的3%就够了,这里为何用了12ml?

4.如果采用醋酸过量是否可以?为什么?


第二篇:实验五 乙酸乙酯制备 1300字

2008-08-31 20:36

实验五:乙酸乙酯的制备

一、实验目的

1、通过学习乙酸乙酯的合成,加深对酯化反应的理解;

2、了解提高可逆反应转化率的实验方法;

3、掌握回流、蒸馏、分液、干燥等操作。

二、实验原理

主反应

(①乙酸乙酯的用途;②制备方法;③反应机理;④基本操作:回流、蒸馏、分液、干燥等。)

四、主要仪器和材料

铁架台 升降台 木板 隔热板 电炉 圆底烧瓶(100 mL、19#) 蒸馏头(19#) 螺帽接头(19#) 球形冷凝管(19#) 直形冷凝管(19#) 真空接引管(19#) 锥形瓶(50 mL、19#) 锥形瓶(250 mL)量筒(10 mL) 温度计(200℃)分液漏斗 烧杯(500 mL、250 mL、100 mL) 铁圈 烧瓶夹 冷凝管夹 十字夹 剪刀 酒精灯 砂轮片 橡皮管 沸石等。

五、实验装置

(1)回流装置; (2)洗涤、分液装置; (3)蒸馏装置

六、操作步骤

【操作要点及注意事项】

⑴ 装置:仪器的选用,搭配顺序,各仪器高度位置的控制,烧瓶中要加沸石!

⑵ 加料:在烧瓶冷至室温后加9 mL95%乙醇,在加12 mL浓硫酸时要逐滴加入,加入后应马上振摇使混合均匀,以免局部碳化变黑。 ⑶ 滴加、蒸馏(1):在加入14 mL95%乙醇和14.3 mL冰醋酸的混合液时,要小火加热,控制好温度,并使滴加速度与馏出速度大致相等。 ⑷ 洗涤:依次用等体积饱和碳酸钠、饱和食盐水、饱和氯化钙洗涤,每一步骤都不能少。用饱和碳酸钠是除去其中未反应的乙酸;用饱和食盐水是洗去有机层中残余的碳酸钠;用饱和氯化钙是除去未反应的醇。

⑹ 干燥:乙酸乙酯会和水或乙醇分别生成共沸混合物,若有机层中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。

⑺ 蒸馏(2):仪器要干燥,空瓶先称重,注意馏分的收集。

七、实验结果

1、产品性状 ; 2、实际产量 ;

3、理论产量 ; 4、产率 。

八、实验讨论

1、本实验中浓硫酸起到什么作用?为什么要用过量的乙醇?

2、酯化反应有什么特点?在实验中如何创造条件促使酯化反应尽量向生成物方向进行?

3、反应后的粗产物中含有哪些杂质?是如何除去的?各步洗涤的目的是什么?

十、实验体会

副反应

1、Claisen酯缩合反应中的催化剂是什么?本实验为什么可以用金属钠代替?

答:Claisen酯缩合反应中的催化剂是钠与乙酸乙酯中残留的少量乙醇作用产生的乙醇钠。因为在本实验中提供的乙酸乙酯含有1%-2%的乙醇,反应过程中就可以直接生成醇钠,故可以用金属钠代替。

2、本实验中加入50%醋酸溶液和饱和氯化钠溶液的目的何在?

答:加入50%醋酸溶液是使乙酸乙酯的钠盐成为乙酸乙酯而游离出来。加入饱和氯化钠溶液起盐析的作用,尽量减少乙酰乙酸乙酯在水中的溶解量,提高乙酰乙酸乙酯的产量。

3、什么叫互变异构现象?如何用实验证明乙酰乙酸乙酯是两种互变异构体的平衡混合物?

答:互变异构现象指某些有机化合物的结构以两种官能团异构体互相迅速变换而处于动态平衡的现象。乙酰乙酸乙酯是酮式和烯醇式的平衡混合物。加入三氯化铁溶液,显紫色,说明溶液中有烯醇式结构存在。加入NaHSO3溶液,有胶状沉淀生成,证明有酮式结构存在。

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