乙酸乙酯的制備

1、乙酯的制備實(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 .掌握分儲(chǔ)的原理及分儲(chǔ)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：H2SO4主反應(yīng)：CH3COOH+CH3CH2OH1CH3COOCH2CH3+H2OH2SO4副反應(yīng)：2CH3CH20H:-CH3CH2OCH2CH3+

2、H2OH2so4CH3CH20HCH2=CH2+H2O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)的分儲(chǔ)柱進(jìn)行分儲(chǔ)。藥品及物理常數(shù)藥品名稱分子量(molwt)用量(ml、g、mol)熔點(diǎn)(C)沸點(diǎn)(C)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88.12

3、77.10.9005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)裝置圖六、頭驗(yàn)步驟在 100ml 三頸瓶中，加入 4ml 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)的刺形分儲(chǔ)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 110120C 左右，這時(shí)蒸儲(chǔ)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

4、加速度和微出速度大致相等，并維持反應(yīng)溫度在 110125C 之間，滴加完畢后，繼續(xù)加熱 10 分鐘，直至溫度升高到 130c 不再有儲(chǔ)出液為止。溫度計(jì)五、實(shí)驗(yàn)流程圖10ml飽和氯化鈣洗滌2次儀福燥蒸干器收集73-80c的福分,稱重，計(jì)算產(chǎn)率。直形冷凝管溫度計(jì)管接蒸 鐳 裝110-125粗廣屯中和至人而*生加出品滴蒸產(chǎn)邊邊粗*鉀水觸燥無碳干儲(chǔ)出液中含有乙酸乙酯及少量乙醇、乙醛、水和醋酸等，在搖動(dòng)下，慢慢向粗產(chǎn)品中加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！)后靜置，分去下層水相。酯層用 10ml 飽和食鹽水洗滌后，

5、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 的梨形蒸儲(chǔ)瓶中(不要讓干燥劑進(jìn)入瓶中)，加入沸石后在水浴上進(jìn)行蒸儲(chǔ)，收集 7380C 的微分。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%70.4C(2)乙酸乙酯69.0%,乙醇 31.0%

6、71.8C(3)乙酸乙酯82.6%,乙醇 8.4%,水 9.0%70.2C最低共沸物是三元共沸物，其共沸點(diǎn)為 70.2C,二元共沸物的共沸點(diǎn)為 70.4C 和 71.8C,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)溫度在 120c 左右。溫度過低，酯化反應(yīng)不完全；溫度過高(140C),易發(fā)生醇脫水和氧化等副反應(yīng)：H2so42CH3CH2OH2-4-C

7、H3CH2OCH2CH3+H2OCH3CH2OHH2S04*CH3CHOH2SO4CH3COOH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、用飽和氯化鈣溶液洗滌之前，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

8、。乙酸乙酯在水中的溶解度較大， 15c 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。

9、(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 125C,適當(dāng)?shù)渭涌禳c(diǎn)；溫度落到接近 110C,可滴加慢點(diǎn)；落到 110c 停止滴加；待溫度升到 110c 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，可能前微分多些。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

10、量的乙醇？(2)蒸出的粗乙酸乙酯中主要含有哪些雜質(zhì)？如何逐一除去？(3)能否用濃的氫氧化鈉溶液代替飽和碳酸鈉溶液來洗滌蒸儲(chǔ)液？為什么？(4)用飽和氯化鈣溶液洗滌的目的是什么？為什么先用飽和氯化鈉溶液洗滌？是否可用水代替？(5)如果在洗滌過程中出現(xiàn)了碳酸鈣沉淀，如何處理？第三章生理學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)實(shí)驗(yàn)的全面總結(jié)，是綜合評(píng)定實(shí)驗(yàn)課成績(jī)的重要依據(jù)之一。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫也是一項(xiàng)重要的基本技能訓(xùn)練，是今后撰寫科學(xué)論文的初始演練。、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫作要求1 1 . .按照每個(gè)實(shí)驗(yàn)的具體要求，實(shí)事求是，認(rèn)真獨(dú)立地按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。注意，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不可憑記憶或想象，否則容易發(fā)生錯(cuò)誤或遺漏

11、。2 2. .書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)使用統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)和規(guī)范的撰寫格式。3 3 . .實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫應(yīng)文筆簡(jiǎn)練、語句通順、條理清晰、觀點(diǎn)明確、字跡工整，并正確使用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。二、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的具體內(nèi)容1 1 . .一般項(xiàng)目姓名、班級(jí)、組別、日期、室溫、合作者、指導(dǎo)教師等。2 2 . .實(shí)驗(yàn)序號(hào)和題目3 3 . .實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 4 . .實(shí)驗(yàn)對(duì)象如為動(dòng)物，要寫明種屬、性別和體重。5 5 . .實(shí)驗(yàn)方法和步驟對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中已有的部分，可簡(jiǎn)寫或省略。如實(shí)驗(yàn)操作改動(dòng)較大，應(yīng)詳加記述。6.6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果這是實(shí)驗(yàn)報(bào)告中最重要的部分。應(yīng)將實(shí)驗(yàn)過程中所觀察到的現(xiàn)象忠實(shí)、正確、全面詳細(xì)地加以記述。有曲線記錄的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)盡量用原

12、始曲線表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以保證結(jié)果的真實(shí)性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表達(dá)方式有以下幾種形式。(1)(1)描述法：是用文字將觀察到的有關(guān)現(xiàn)象客觀地加以描述。描述時(shí)需要有時(shí)間概念和順序。凡屬于定量的資料，例如高低、長(zhǎng)短、快慢、輕重、多少等，均應(yīng)以正確的計(jì)量單位及數(shù)值表達(dá)。必要時(shí)可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，以保證結(jié)論的可靠性。不能簡(jiǎn)單、籠統(tǒng)地描述，如心跳的變化不能只寫心跳“加快”或“減慢”，而要寫出心跳加快或減慢的具體數(shù)值。(2)(2)波形法：指實(shí)驗(yàn)中描記的波形或曲線，經(jīng)過編輯，剪貼在實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙上，以顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如記錄到的呼吸、血壓、肌肉收縮曲線等。在曲線上應(yīng)有刺激記號(hào)、時(shí)間記號(hào)并加以必要的標(biāo)注或文字說明。止匕外，還要就曲線

13、頻率、節(jié)律、幅度和基線做出定量分析。(3)(3)表格法和簡(jiǎn)圖法：對(duì)計(jì)量或記數(shù)性資料也可用列表或畫圖的方式表示，使結(jié)果更簡(jiǎn)明、突出，便于比較分析。制表時(shí)，一般將觀察項(xiàng)目列在表內(nèi)左側(cè)，由上而下逐項(xiàng)填寫；實(shí)驗(yàn)結(jié)果等則按順序由左而右填寫。繪圖時(shí)，在坐標(biāo)上應(yīng)標(biāo)明數(shù)字和單位。一般以橫坐標(biāo)表示各種刺激條件，縱坐標(biāo)表示發(fā)生的各種反應(yīng)，并在圖的下方標(biāo)注實(shí)驗(yàn)條件。以上三種形式也可以并用，以達(dá)到最佳效果。7 7 . .實(shí)驗(yàn)討論是圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，根?jù)已知的理論知識(shí)，通過分析和思考，嘗試對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象及結(jié)果做出客觀、深入地解釋，指出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的生理意義。如果出現(xiàn)非預(yù)期結(jié)果，應(yīng)分析其可能原因。8 8. .實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論是從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中歸納出的一般性、概括性的判斷