A. 製取乙酸乙酯實驗
乙酸乙酯的制備 一、 實驗目的1. 掌握乙酸乙酯的制備原理及方法,掌握可逆反應提高產率的措施。2. 掌握分餾的原理及分餾柱的作用。3. 進一步練習並熟練掌握液體產品的純化方法。 二、 實驗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製取,也可由乙酸鈉與鹵乙烷反應來合成等。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、對甲苯磺酸或強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。其反應為:酯化反應為可逆反應,提高產率的措施為:一方面加入過量的乙醇,另一方面在反應過程中不斷蒸出生成的產物和水,促進平衡向生成酯的方向移動。但是,酯和水或乙醇的共沸物沸點與乙醇接近,為了能蒸出生成的酯和水,又盡量使乙醇少蒸出來,本實驗採用了較長的分餾柱進行分餾。 三、 葯品及物理常數葯品名稱分子量(mol wt)用量(ml、g、mol)熔點(℃)沸點(℃)比重(d420)水溶解度(g/100ml)冰醋酸60.058ml(0.14mol)16.71181.049易溶於水95%乙醇46.0714ml(0.23mol) 78.40.7893易溶於水乙酸乙酯88.12 77.10.9005微溶於水濃硫酸 5ml 1.84易溶於水 其它葯品飽和碳酸鈉溶液、飽和氯化鈉溶液、飽和氯化鈣溶液、無水碳酸鉀 四、 實驗裝置圖 五、 實驗流程圖 六、 實驗步驟在100ml三頸瓶中,加入4ml乙醇,搖動下慢慢加入5ml濃硫酸,使其混合均勻,並加入幾粒沸石。三頸瓶一側口插入溫度計,另一側口插入滴液漏斗,漏斗末端應浸入液面以下,中間口安一長的刺形分餾柱(整個裝置如上圖)。儀器裝好後,在滴液漏斗內加入10ml乙醇和8ml冰醋酸,混合均勻,先向瓶內滴入約2ml的混合液,然後,將三頸瓶在石棉網上小火加熱到110-120℃左右,這時蒸餾管口應有液體流出,再自滴液漏斗慢慢滴入其餘的混合液,控制滴加速度和餾出速度大致相等,並維持反應溫度在110-125℃之間,滴加完畢後,繼續加熱10分鍾,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,在搖動下,慢慢向粗產品中加入飽和的碳酸鈉溶液(約6ml)至無二氧化碳氣體放出,酯層用PH試紙檢驗呈中性。移入分液漏斗中,充分振搖(注意及時放氣!)後靜置,分去下層水相。酯層用10ml飽和食鹽水洗滌後,再每次用10ml飽和氯化鈣溶液洗滌兩次,棄去下層水相,酯層自漏鬥上口倒入乾燥的錐形瓶中,用無水碳酸鉀乾燥。將乾燥好的粗乙酸乙酯小心傾入60ml的梨形蒸餾瓶中(不要讓乾燥劑進入瓶中),加入沸石後在水浴上進行蒸餾,收集73-80℃的餾分。產品5-8g。七、 操作要點及說明1、本實驗一方面加入過量乙醇,另一方面在反應過程中不斷蒸出產物,促進平衡向生成酯的方向移動。乙酸乙酯和水、乙醇形成二元或三元共沸混合物,共沸點都比原料的沸點低,故可在反應過程中不斷將其蒸出。這些共沸物的組成和沸點如下:共沸物組成 共沸點(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,其共沸點為70.2℃,二元共沸物的共沸點為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,一方面使乙酸轉化率提高,另一方面可使產物乙酸乙酯大部分蒸出或全部蒸出反應體系,進一步促進乙酸的轉化,即在保證產物以共沸物蒸出時,反應瓶中,仍然是乙醇過量。2、本實驗的關鍵問題是控制酯化反應的溫度和滴加速度。控制反應溫度在120℃左右。溫度過低,酯化反應不完全;溫度過高(>140℃),易發生醇脫水和氧化等副反應:故要嚴格控制反應溫度。要正確控制滴加速度,滴加速度過快,會使大量乙醇來不及發生反應而被蒸出,同時也造成反應混合物溫度下降,導致反應速度減慢,從而影響產率;滴加速度過慢,又會浪費時間,影響實驗進程。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。粗製乙酸乙酯用飽和碳酸鈉溶液洗滌之後,酯層中殘留少量碳酸鈉,若立即用飽和氯化鈣溶液洗滌會生成不溶性碳酸鈣,往往呈絮狀物存在於溶液中,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。乙酸乙酯在水中的溶解度較大,15℃時100g水中能溶解8.5g,若用水洗滌,必然會有一定量的酯溶解在水中而造成損失。此外,乙酸乙酯的相對密度(0.9005)與水接近,在水洗後很難立即分層。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,又具有鹽的性質,一方面它能溶解碳酸鈉,從而將其雙酯中除去;另一方面它對有機物起鹽析作用,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密度較大,在洗滌之後,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,又可縮短洗滌時間。4、注意事項(1) 加料滴管和溫度計必須插入反應混合液中,加料滴管的下端離瓶底約5mm為宜。(2) 加濃硫酸時,必須慢慢加入並充分振盪燒瓶,使其與乙醇均勻混合,以免在加熱時因局部酸過濃引起有機物碳化等副反應。(3) 反應瓶里的反應溫度可用滴加速度來控制。溫度接近125℃,適當滴加快點;溫度落到接近110℃,可滴加慢點;落到110℃停止滴加;待溫度升到110℃以上時,再滴加。(4) 本實驗酯的乾燥用無水碳酸鉀,通常只少乾燥半個小時以上,最好放置過夜。但在本實驗中,為了節省時間,可放置10分鍾左右。由於乾燥不完全,可能前餾分多些 裝置圖粘貼不了
B. 製取乙酸乙酯有關實驗步驟
1,按摩爾比1:1計算出乙酸和乙醇的重量比,用250毫升三口瓶加150克料計算出兩者加入量及總重0.5%的濃硫酸作催化劑
2,三口瓶置帶溫控裝置的加熱套內,中接攪拌,兩旁分別接溫控探頭和具分水器的冷凝管,加熱保持迴流1小時即可
C. 制備乙酸乙酯的實驗現象
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原發布者:酷哥劉
實驗一乙酸乙酯的制備實驗目的1、熟悉和掌握酯化反應的基本原理和制備方法,掌握可逆反應提高產率的措施;2、掌握液體有機化合物的精製方法(分餾)。實驗內容一、實驗原理在少量酸(H2SO4或HCl)催化下,羧酸和醇反應生成酯,這個反應叫做酯化反應(Esterification)。該反應通過加成-消去過程。質子活化的羰基被親核的醇進攻發生加成,在酸作用下脫水成酯。該反應為可逆反應,為了完成反應一般採用大量過量的反應試劑(根據反應物的價格,過量酸或過量醇)。有時可以加入與水恆沸的物質不斷從反應體系中帶出水移動平衡(即減小產物的濃度)。在實驗室中也可以採用分水器來完成。酯化反應的可能歷程為: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製取,也可由乙酸鈉與鹵乙烷反應來合成等。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、對甲苯磺酸或強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3%即可。其反應為:酯化反應為可逆反應,提高產率的措施為:一方面加入過量的乙醇,另一方面在反應過程中不斷蒸出生成的產物和水,促進平衡向生成酯的方向移動。但是,酯和水或乙醇的共沸物沸點與乙醇接近,為了能蒸出生成的酯和水,又盡量使乙醇少蒸出來,本實驗採用了較長的分餾柱進行分餾。二、實驗儀器及所需葯品儀器:恆壓漏斗、三口圓底燒瓶、溫度計、刺形分餾柱、蒸餾頭、直形冷凝管、接引管和
D. 蒸餾及沸點的測定
常壓蒸餾和沸點的測定
一:實驗目的
1.了解常壓蒸餾及沸點測定的原理
2.掌握常壓蒸餾提純和分離液體有機化合物的操作技術和方法。
二:實驗用品
儀器:蒸餾燒瓶,蒸餾頭,直形冷凝管,溫度計,筒,長頸玻璃漏斗,錐形瓶,加熱套,變壓器,沸石,鐵架台,鐵夾。
試劑:乙醇,乙酸乙酯。