(试行)
一、实验目的要求:
1、学习乙酸正丁酯的制备原理和方法;
2、熟练掌握分水器的使用方法;竹模板
盲源分离3、学习科学研究试验的一般方法。
二、实验重点与难点:
1、重点:乙酸正丁酯的化学性质
2、难点:仪器的正确操作和数据的处理
三、实验教学方法与手段:
实验教学中,强调教学互动,增强学生学习的积极性与主动性。在第一层次实验课程的教学过程中,在实验前、实验中和实验后的三个阶段,均结合教师的讲解或指导,设置学生提问与讨论的环节,避免教师过细过多的讲授、学生被动接受的不足,以提高教学效果。
四、实验用品(主要仪器与试剂):
1、仪器:RJX-4-9箱式电阻炉,SHB-D型微型循环水真空泵,WZS-1型阿贝折光仪,98-1-B型电子调温电热套,标准磨口仪,分馏柱,分水器等。
2、试剂:冰乙酸,正丁醇,三氯化铁,氨水,浓硫酸,碳酸钠,氯化钠,氯化钙,无水硫酸镁,环己烷(均为分析纯)。
表2-1实验仪器与药品
实验仪器 | 实验药品 |
量筒 | 乙酸(AR) |
电热套 | 正丁醇(AR) | 供氧器
分水器 | 浓硫酸(AR) | 电热淋浴器
三口烧瓶 | 碳酸钠 |
温度计 | 硫酸镁 |
冷凝管 | 三氯化铁 |
蒸馏烧瓶 | |
电子分析天平 | |
阿贝折光仪 | |
铁架台 | |
| |
五、实验原理:
乙酸正丁酯由乙酸和正丁醇在催化剂存在下,通过酯化反应而制得。在进行科学研究时,要求我们通过实验确定这个反应的最佳条件,包括催化剂的种类、催化剂的用量、原料的配比、反应温度、反应时间等多种影响因素。每一种因素都需要做大量实验,通过对实验结果的对比分析和研究,考察它对反应的影响,即产品收率的高低变化,确定它的最佳值,此时产品收率最高。考察某种因素对反应的影响时,一般固定其它因素不变,只改变这种因素进行实验,考察它的变化引起反应结果(产品收率)的变化,到有最高产品收率时这种因素的数值即为最佳值。确定了一个条件后固定不变,再进行实验分别考察其它条件,每一个条件都确定后,该反应的最佳条件即得到确定,然后进行重复性试验,考察所确定的反应条件在多次反应中能否得到重复一致的反应结果。 本次实验我们以乙酸正丁酯的合成反应为例,研究各种因素对反应的影响,确定合成的最佳反应条件。由于时间的限制,在这次试验中我们只考察原料配比或反应时间对反应的影响,确定最佳的原料配比和反应时间。其它的条件我们采用前人确定的条件进行实验。
六、实验步骤:
1、安装仪器:安装分水回流装置。在分水器中加入水至略低于支管口,在水的液面处做一个记号。
2、考察原料配比对反应的影响:
(1)加料:在50ml圆底烧瓶中加入一定量的反应原料正丁醇和冰乙酸,再加入催化剂浓硫酸3~5D,混合均匀,然后加入几粒沸石。
第一次试验原料用量:正丁醇14ml(0.15mol)、冰乙酸8.8ml(0.15mol),原料配比为1:1。
第二次试验原料用量:正丁醇14.ml(0.15mol)、冰乙酸17.6ml(0.30mol),原料配比为1:2。
第三次试验原料用量:正丁醇14ml(0.15mol)、冰乙酸
13.2ml(0.225mol),原料配比为1:1.5。
(2)加热回流:加热使液体沸腾,开始回流,随着反应进行分水器中水量增加,当水面达到支管处时,放出少量水,以保持原水位不变,记录放出的水的体积。加热回流20分钟停
止加热,使反应结束。记录反应原料用量、反应时间、分水量。
采用不同的原料用量进行重复试验,记录每次试验得到的有关数据。
(3)结论:比较三种原料用量下试验分水量大小,确定最佳原料用量配比。
2、考察反应时间对反应的影响:
合成氨工艺流程(1)加料:在50ml圆底烧瓶中加入反应原料正丁醇14ml和冰乙酸17.6ml,再加入催化剂浓硫酸3~5D,混合均匀,然后加入几粒沸石。
(2)加热回流:加热使液体沸腾,开始回流,随着反应进行分水器中水量增加,反应进行到 分钟时开始放水,以保持原水位不变,以后每隔 分钟放水一次,记录每次放出的水的体积。加热回流 分钟停止加热,使反应结束。记录反应时分水量。
挤压件(3)结论:比较不同时间分水量的大小,确定反应的最佳时间。
分水量大小是产品收率高低的标志。
七、实验结果(数据与处理):
无液体
八、注意事项:
1、浓硫酸只作催化剂用,故只需很少量。
2、固定正丁醇用量,改变乙酸用量。
九、用途
常用有机溶剂。检定铊、锡和钨。测定钼和铼。抗生素萃取剂。用扩硝化纤维及漆类的溶剂。常用作果实的香精,主要配制香蕉、树莓、草莓和奶油等型香精。
十.安全储藏
贮于低温通风处,远离火种、热源。与氧化剂、酸碱类等分储分运。禁止使用易产生火花的工具。
灭火:抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。