乙酸乙酯的合成

1、乙酸乙酯的制備一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握乙酸乙酯的制備原理及方法，掌握可逆反應(yīng)提高產(chǎn)率的措施。2 掌握分餾的原理及分餾柱的作用。3 進(jìn)一步練習(xí)并熟練掌握液體產(chǎn)品的純化方法。二、 實(shí)驗(yàn)原理乙酸乙酯的合成方法很多，例如：可由乙酸或其衍生物與乙醇反應(yīng)制取，也可由乙酸鈉與鹵乙烷反應(yīng)來合成等。其中最常用的方法是在酸催化下由乙酸和乙醇直接酯化法。常用濃硫酸、氯化氫、對(duì)甲苯磺酸或強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂等作催化劑。若用濃硫酸作催化劑，其用量是醇的0.3%即可。其反應(yīng)為：酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，提高產(chǎn)率的措施為：一方面加入過量的乙醇，另一方面在反應(yīng)過程中不斷蒸出生成的產(chǎn)物和水，促進(jìn)平衡向生成酯的方向移動(dòng)。但是，酯和水或乙

2、醇的共沸物沸點(diǎn)與乙醇接近，為了能蒸出生成的酯和水，又盡量使乙醇少蒸出來，本實(shí)驗(yàn)采用了較長(zhǎng)的分餾柱進(jìn)行分餾。三、 藥品及物理常數(shù)藥品名稱分子量(mol wt)用量(ml、g、mol)熔點(diǎn)()沸點(diǎn)()比重(d420)水溶解度(g/100ml)冰醋酸60.058ml（0.14mol）16.71181.049易溶于水95%乙醇46.0714ml（0.23mol）78.40.7893易溶于水乙酸乙酯88.1277.10.9005微溶于水濃硫酸5ml1.84易溶于水其它藥品飽和碳酸鈉溶液、飽和氯化鈉溶液、飽和氯化鈣溶液、無水碳酸鉀四、 實(shí)驗(yàn)裝置圖 五、 實(shí)驗(yàn)流程圖六、 實(shí)驗(yàn)步驟在100ml三頸瓶中，加入4

3、ml乙醇，搖動(dòng)下慢慢加入5ml濃硫酸，使其混合均勻，并加入幾粒沸石。三頸瓶一側(cè)口插入溫度計(jì)，另一側(cè)口插入滴液漏斗，漏斗末端應(yīng)浸入液面以下，中間口安一長(zhǎng)的刺形分餾柱（整個(gè)裝置如上圖）。儀器裝好后，在滴液漏斗內(nèi)加入10ml乙醇和8ml冰醋酸，混合均勻，先向瓶?jī)?nèi)滴入約2ml的混合液，然后，將三頸瓶在石棉網(wǎng)上小火加熱到110120左右，這時(shí)蒸餾管口應(yīng)有液體流出，再自滴液漏斗慢慢滴入其余的混合液，控制滴加速度和餾出速度大致相等，并維持反應(yīng)溫度在110125之間，滴加完畢后，繼續(xù)加熱10分鐘，直至溫度升高到130不再有餾出液為止。餾出液中含有乙酸乙酯及少量乙醇、乙醚、水和醋酸等，在搖動(dòng)下，慢慢向粗產(chǎn)品中加

4、入飽和的碳酸鈉溶液（約6ml）至無二氧化碳?xì)怏w放出，酯層用PH試紙檢驗(yàn)呈中性。移入分液漏斗中，充分振搖（注意及時(shí)放氣?。┖箪o置，分去下層水相。酯層用10ml飽和食鹽水洗滌后，再每次用10ml飽和氯化鈣溶液洗滌兩次，棄去下層水相，酯層自漏斗上口倒入干燥的錐形瓶中，用無水碳酸鉀干燥。將干燥好的粗乙酸乙酯小心傾入60ml的梨形蒸餾瓶中（不要讓干燥劑進(jìn)入瓶中），加入沸石后在水浴上進(jìn)行蒸餾，收集7380的餾分。產(chǎn)品58g。七、 操作要點(diǎn)及說明1、本實(shí)驗(yàn)一方面加入過量乙醇，另一方面在反應(yīng)過程中不斷蒸出產(chǎn)物，促進(jìn)平衡向生成酯的方向移動(dòng)。乙酸乙酯和水、乙醇形成二元或三元共沸混合物，共沸點(diǎn)都比原料的沸點(diǎn)低，故可

5、在反應(yīng)過程中不斷將其蒸出。這些共沸物的組成和沸點(diǎn)如下：共沸物組成 共沸點(diǎn)（1）乙酸乙酯91.9%，水8.1% 70.4（2）乙酸乙酯69.0%，乙醇31.0% 71.8（3）乙酸乙酯82.6%，乙醇8.4%，水9.0% 70.2最低共沸物是三元共沸物，其共沸點(diǎn)為70.2，二元共沸物的共沸點(diǎn)為70.4和71.8，三者很接近。蒸出來的可能是二元組成和三元組成的混合物。加過量48%的乙醇，一方面使乙酸轉(zhuǎn)化率提高，另一方面可使產(chǎn)物乙酸乙酯大部分蒸出或全部蒸出反應(yīng)體系，進(jìn)一步促進(jìn)乙酸的轉(zhuǎn)化，即在保證產(chǎn)物以共沸物蒸出時(shí)，反應(yīng)瓶中，仍然是乙醇過量。2、本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵問題是控制酯化反應(yīng)的溫度和滴加速度?？刂品磻?yīng)

6、溫度在120左右。溫度過低，酯化反應(yīng)不完全；溫度過高（140），易發(fā)生醇脫水和氧化等副反應(yīng)：故要嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度。要正確控制滴加速度，滴加速度過快，會(huì)使大量乙醇來不及發(fā)生反應(yīng)而被蒸出，同時(shí)也造成反應(yīng)混合物溫度下降，導(dǎo)致反應(yīng)速度減慢，從而影響產(chǎn)率；滴加速度過慢，又會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。3、用飽和氯化溶液洗滌之前，要用飽和氯化鈉溶液洗滌，不可用水代替飽和氯化鈉溶液。粗制乙酸乙酯用飽和碳酸鈉溶液洗滌之后，酯層中殘留少量碳酸鈉，若立即用飽和氯化鈣溶液洗滌會(huì)生成不溶性碳酸鈣，往往呈絮狀物存在于溶液中，使分液漏斗堵塞，所以在用飽和氯化鈣溶液洗滌之前，必須用飽和氯化鈉溶液洗滌，以便除去殘留的碳酸鈉。乙酸

7、乙酯在水中的溶解度較大，15時(shí)100g水中能溶解8.5g，若用水洗滌，必然會(huì)有一定量的酯溶解在水中而造成損失。此外，乙酸乙酯的相對(duì)密度（0.9005）與水接近，在水洗后很難立即分層。因此，用水洗滌是不可取的。飽和氯化鈉溶液既具有不的性質(zhì)，又具有鹽的性質(zhì)，一方面它能溶解碳酸鈉，從而將其雙酯中除去；另一方面它對(duì)有機(jī)物起鹽析作用，使乙酸乙酯在水中的溶解度大降低。除此之外，飽和氯化鈉溶液的相對(duì)密度較大，在洗滌之后，靜置便可分離。因此，用飽和氯化鈉溶液洗滌既可減少酯的損失，又可縮短洗滌時(shí)間。4、注意事項(xiàng)（1） 加料滴管和溫度計(jì)必須插入反應(yīng)混合液中，加料滴管的下端離瓶底約5mm為宜。（2） 加濃硫酸時(shí)，必須慢慢加入并充分振蕩燒瓶，使其與乙醇均勻混合，以免在加熱時(shí)因局部酸過濃引起有機(jī)物碳化等副反應(yīng)。（3） 反應(yīng)瓶里的反應(yīng)溫度可用滴加速度來控制。溫度接近125，適當(dāng)?shù)渭涌禳c(diǎn)；溫度落到接近110，可滴加慢點(diǎn)；落到110停止滴加；待溫度升到110以上時(shí)，再滴加。（4） 本實(shí)驗(yàn)酯的干燥用無水碳酸鉀，通常只少干燥半個(gè)小時(shí)以上，最好放置過夜。但在本實(shí)驗(yàn)中，為了節(jié)省時(shí)間，可放置10分鐘左右。由于干燥不完全，可能前餾分多些。八、 教學(xué)方法1、合成乙酸乙酯的反應(yīng)是典型的可逆平衡反應(yīng)，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)重點(diǎn)分析、總結(jié)提高可逆平衡反應(yīng)產(chǎn)率的實(shí)驗(yàn)方法。2、組織討論以下問題：（1） 為什么使用過量的乙醇？（2） 蒸出的粗