实 验 报 告

课程名称  合成化学    实验名称       乙酰乙酸乙酯的制备     

二级学院   化学化工学院    专业  化学   姓名 汪建红   实验次数   2   

实验日期：  3   月  18  日

验条件：室温       ℃  相对湿度          %   大气压         mmHg 

                                                                     

一、实验目的

1、学习乙酰乙酸乙酯制备的原理和方法；

   2、掌握无水操作及减压蒸馏等操作。

二、实验原理

    1、乙酰乙酸乙酯的结构

乙酰乙酸乙酯存在互变异构现象，是酮式和烯醇式混合物，室温下酮式（92%），烯醇式（8%）

异构体表现出各自的性质，一定条件下可分离为纯物质，微量酸碱下呈迅速转化的平衡混合物，溶剂对平衡有明显影响。

2、乙酰乙酸乙酯的作用或者用途

其钠化物可与卤代烷发生亲核取代，生成一烷基或二烷基取代的乙酰乙酸乙酯，

取代的乙酰乙酸乙酯可发生酸式和酮式水解两种水解方式，用冷的稀碱处理，酸化后加热脱羧，即酮式水解，可用来生成酮：

如与浓碱在醇溶液中加热，则发生酸水解，生成取代乙酸

丙二酸酯可得到更高产率的取代乙酸，乙酰乙酸乙酯的酸水解在合成中已很少用

3、乙酰乙酸乙酯的合成方法

含α-活泼氢的酯，在碱性条件下能与另一分子酯发生Claisen酯缩合，生成β-羰基酸酯，乙酰乙酸乙酯就是这样制备的，用金属钠作缩合试剂时，真正的催化剂是钠与乙酸乙酯中少量的乙醇生成的醇钠，一旦反应开始，乙醇可不断产生，反应继续，若无少量乙醇则不能缩合。

乙酰乙酸乙酯中亚甲基上的氢酸性比乙醇的强得多，最后一步实际上不可逆，生成的是乙酰乙酸乙酯的钠化合物。

反应式：

4、合成乙酰乙酸乙酯的主反应

三、仪器与试剂

仪器：圆底烧瓶，直型水冷凝管，干燥管，分液漏斗，温度计(250℃)，克氏蒸馏头，三叉燕尾管，锥形瓶，酒精灯，铁架台，   

试样：乙酸乙酯(A.R)，金属钠(A.R)，二甲苯(A.R)，无水氯化钙(A.R)，饱和氯化钠溶液，无水硫酸钠或无水硫酸镁(A.R)。

四、实验装置图

带干燥管的回流装置

减压蒸馏装置

压力-沸点表

乙酰乙酸乙酯沸点-压力关系

五、实验步骤

1、钠珠的制备

50mL圆底烧瓶中加入0.9g金属钠和约5-7mL二甲苯，装上冷凝管。石棉网上小心加热使钠熔融，立即拆去冷凝管，用橡皮塞塞紧圆底烧瓶，用力来回摇振，即得细粒状钠珠。

2、乙酰乙酸乙酯钠盐的制备

稍经放置后钠珠即沉于瓶底，将二甲苯倒入公用回收瓶（切勿倒入水槽或废物缸，以免引起火灾，为什么？因为钠的存在）。迅速向瓶中加入10ml乙酸乙酯，重新装上冷凝管和氯化钙干燥管。

反应随即开始，并有氢气泡逸出。若反应不开始或者很慢，可稍加温热。待激烈反应过后，将反应瓶在石棉网上小心加热，保持微沸状态，直至所有金属钠几乎全部作用完为止，反应约需1.5h，此时生成的乙酰乙酸乙酯钠盐为橘红色透明液体。

3、乙酰乙酸乙酯粗产品的获得和洗涤

待反应物稍冷后，在摇荡下加入50%的醋酸溶液，直至反应液呈弱酸性为止，此时所有固体均已溶解。

将反应物转入分液漏斗，加入等体积的饱和氯化钠溶液，用力摇荡片刻，静置后分层，分出有机相，转入干燥锥形瓶中，加入无水硫酸钠干燥，用少量乙酸乙酯洗涤干燥剂。

4、乙酰乙酸乙酯产品的获得

沸水浴上蒸去未反应的乙酸乙酯，将剩余液减压蒸馏（常压蒸馏，乙酰乙酸乙酯很易分解而降低产量），收集产品乙酰乙酸乙酯，回收，量体积，计算产率。

5、回收废液，洗涤仪器，打扫卫生。

六、数据及现象记录

   1、加入药品的量

   2、反应过程中的现象

   3、洗涤过程中的现象

   4、最后产品体积

七、问题讨论

八、思考题

1、Claisen酯缩合反应的催化剂是什么？本实验为什么可用金属钠代替？

答：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：因为乙酰乙酸乙酯分子中亚甲基上的氢比乙醇的酸性强得多（Pka=10.654），反应中生成的乙酰乙酸乙酯的钠盐，必须用醋酸酸化才能使乙酰乙酸乙酯游离出来。用饱和氯化钠溶液是为了降低酯在水中的溶解度，减少对产物的损失，增加产率。

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异构体的平衡化合物？

答：在一定条件下，两个构造异构体可以迅速地相互转变的现象，叫作互变异构体现象。如：

实验证明方法：                             

(1)用1%FeCl3溶液，能发生颜色反应，证明有C=C结构的存在。

(2)用Br2/CCl4溶液，能使溴退色证明有C=C存在。

（3)用NaHSO3溶液，有胶状沉淀生成证明有C=O存在(亦可用2，4-二硝基苯肼试验)。

4、写出下列化合物发生Claisen酯缩合反应的产物。

   ①苯甲酸乙酯和丙酸乙酯②苯甲酸乙酯和苯乙酮③苯乙酸乙酯和草酸乙酯

 

第二篇：乙酰乙酸乙酯的制备.doc1.

乙酰乙酸乙酯的制备

                           作者：化工10-6  程鹏

摘要：  含有a-氢的酯在碱性催化剂存在下，能和另一份子酯发生克莱森酯缩合反应，生成β-酮酸酯，乙酰乙酸乙酯就是通过这个反应制备的。其催化剂是乙醇钠，由金属钠和残留在乙酸乙酯中的少量乙醇（少于2%）作用产生的。

关键词：  金属钠；乙酸；乙酸乙酯；饱和N_aCl；减压蒸馏

前言:   乙酰乙酸乙酯，无色至淡黄色的澄清液体。微溶于水，易溶于乙醚，乙醇。有刺激性气味。可燃，遇明火、高热或接触氧化剂有发生燃烧的危险。广泛应用于食用香精中，主要用以调配苹果、杏、桃等食用香精。制药工业用于制造氨基比林、维生素B等。染料工业作合成染料的原料和用于电影基片染色。涂料工业用于制造清。有机工业用作溶剂和合成有机化合物的原料。其有关反应如下：

实验部分：

      1.仪器和药品

       仪器：磁力搅拌电热套，圆底烧瓶，球形冷凝管，直形冷凝管，分液漏斗，磨口锥形瓶，减压蒸馏装置

药品： 乙酸乙酯 25.0ml（22.5g，0.26mol）；  Na 2.5g(0.11mol)；  二甲苯 15ml

乙酸 50% 20ml； 饱和NaCl 40ml； 无水Na₂SO₄

材料：PH试纸，滤纸

2.装置图：

（1）安装回流反应装置

（2）减压蒸馏装置

   3.操作步骤：

1．制钠珠：将金属Na迅速切成薄片，放入100ml的圆底烧瓶中，并加入15ml二甲苯，小火加热回流使熔融，拆去冷凝管，用橡皮塞塞住瓶口，用力振摇即得细粒状钠珠。稍冷后将二甲苯滗入回收瓶。

2．加酯回流：迅速放入25ml乙酸乙酯，反应开始。若慢可温热。回流1.5h至钠反应完全，得橘红色溶液，有时析出黄白色沉淀（均为烯醇盐）。

3．酸化 ：加50%醋酸(约20ml)，至反应液呈弱酸性（固体溶完）。

4．分液：反应液转入分液漏斗，加等体积饱和氯化钠溶液，振摇，静置。

5．安装减压蒸馏装置。

6．蒸馏 ：水浴蒸去乙酸乙酯，剩余物移至 50ml蒸馏瓶中进行减压蒸馏，收集馏分。

结果与讨论

1.实验现象

实验步骤     实验现象
制钠珠       加热后钠成熔融状态，趁热摇匀后得到小钠珠。
回流、酸化   金属钠逐渐消失，溶液呈红棕色透明液体。加入酸后先有黄白色固体生
             成，继续加酸后固体消失，溶液呈黄棕色。
分液、干燥  分液干燥后得到黄棕色液体。
减压蒸馏     气压为8.2kp，温度为31℃时有前馏分蒸出，气压为4.6kp,温度为83℃
             时有馏分蒸出，此时开始收集产物。收集到的产物为淡黄色透明液体。

2. 产率与产量
产量：产物为无色或淡黄色透明液体  4.7g，易溶于乙醇，乙醚，可燃。有机工业常用作溶剂和合成有机化合物的原料。

产率：4.7/22.5 *100%   =  20.9%

3.实验成败的关键：

（1） 用乙酸酸化时，应避免加入过量，不然会增加酯在水中的溶解度而降低收率。

 （2）乙酰乙酸乙酯在常温下蒸馏时很容易分解而降低产率，故采取减压蒸馏。

 （3）本实验最好连续进行，间隔时间过长会降低收率。

【参考文献】

【1】  古风才、张文勤，基础化学实验教程 【M】 北京：科学出版社，2010