实验15 乙酸乙酯的制备

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实验二十二  乙酸乙酯的制备
一、实验目的
1了解酯化反应的原理和方法
2滑稽人物进一步掌握蒸馏操作、分液漏斗的使用以及液态有机物的洗涤和干燥等基本操作技能
二、预习与思考
了解乙酸和乙醇反应的机理及反应产物水的形成过程;思考从哪几个方面来提高产物乙酸乙酯的产率;思考液态有机物的洗涤除杂时要注意哪些问题;思考本实验中如何防止有机物中毒、火灾等实验事故的发生。
三、实验原理
有机酸和醇在浓硫酸的存在下,加热时会发生酯化反应生成酯。
    实验中,必须控制好反应温度,若温度过高,会产生大量的副产物乙醚。
  所以要得到较纯的乙酸乙酯,就必须要除掉粗产品中含有的乙醇,乙酸和乙醚。
四、仪器和试剂
三口烧瓶(125ml)、直形冷凝管、温度计(150℃)、带塞锥形瓶、蒸馏头、接引管、蒸馏烧瓶(50ml)、滴液漏斗(50ml)、分液漏斗(250ml)、长颈漏斗(50ml)、量筒(50ml)、酒精灯、PH试纸、折叠滤纸、搅拌棒、石棉网、气流干燥器;
95%乙醇、冰醋酸、浓硫酸(密度1.84)、饱和碳酸钠溶液、饱和氯化钠溶液、饱和氯化钙溶液、无水硫酸钠
五、实验内容
1粗乙酸乙酯的制备
100ml三口蒸馏烧瓶中加入8ml无水乙醇,边振荡边缓慢加入5ml浓硫酸[1],混合均匀后,加几粒沸石。三口蒸馏烧瓶左口配一288uu150℃的温度计,有口接上冷凝管,中口配上滴液漏斗。注意温度计水银球与滴液漏斗下端都要插到液面以下,装配成如图4-1所示装置。
量取12ml冰醋酸和12ml无水乙醇混合均匀后加于滴液漏斗中。接通冷凝水后,小火加热反应瓶,当温度达到110120℃之间[2] 青年记者后,从滴液漏斗慢慢滴入混合液,控制滴加速度与馏出速度大致相等(滴加地价速度不能太快),并维持温度在110120℃之间。
滴加完毕后,继续加热几分钟,使生成的酯尽量蒸出。接液瓶里液体即为制备的粗乙酸乙
酯。
2乙酸乙酯的精制
1)除乙酸  将馏出液在搅拌的同时慢慢加入饱和碳酸钠溶液[3],直至不再有二氧化碳气体产生或酯层不显酸性(可用PH试纸检验)为止。
2)除水份  将混合液转移至分液漏斗中,充分振荡(注意放气)、充分静置后分去下层水溶液。
3)除碳酸钠  漏斗中的酯层先用10ml饱和食盐水洗涤 [4],静置分层,放去下层溶液。
4)除乙醇  用饱和氯化钙溶液20ml分两次洗涤酯层。充分振荡后,静置分层,放去下层液。酯层自漏斗上口倒入一干燥的带塞锥形瓶中,加入23g无水硫酸钠[5]。不断振荡,待酯层清亮(约15min)后,用折叠滤纸在长颈漏斗中滤入干燥的蒸馏烧瓶中。
5)除乙醚  在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石,在水浴上蒸馏。将3540℃的馏分(乙醚)倒入指定的容器,收集7378℃的馏分即为乙酸乙酯,称重,计算产率[6]
六、注释
[1]硫酸的用量为醇用量的3%时即能起催化作用。当用量较多时,它又能起脱水作用而增加酯的产率。但过多时,高温时的氧化作用对反应不利。
sodalime[2]当采用油浴加热时,油浴的温度约在135℃左右。也可改为小火直接加热法。但反应液的温度必须控制在120℃以下。否则副产物乙醚会最多。
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[3]在馏出液中除了醋酸和水外,还含有未反应的少量的乙醇和乙酸。也还有副产物乙醚,故必须用碱来除去其中的酸,并用饱和氯化钙溶液来除去未反应的醇,否则将会影响到酯的产率。
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[4]当酯层用碳酸钠洗过后,若紧接着就用氯化钙溶液洗涤,有可能产生絮状的碳酸钙沉淀,使进一步分离变得困难,故在这两步操作之间必须水洗一下。由于乙酸乙酯在水中有一定的溶解度,为了尽可能减少由此而造成的损失,所以实际上用饱和食盐水来进行水洗。
[5]乙酸乙酯与水或乙醇可分别生成共沸混合物,若三者共存则生成三元共沸混合物。因此,
酯层中的乙醇不除净或干燥不够时,由于形成低沸点的共沸混合物,从而影响到酯的产率。
[6]产率的计算公式是:
七、思考题
1酯化反应有什么特点?在实验中如何创造条件促使酯化反应尽量向生成物方向进行?
2本实验中若采用醋酸过量的做法是否合适?为什么?
3滴加醇、酸混合液的速度为什么不能太快?
4为什么不用水代替饱和氯化钠溶液和饱和氯化钙溶液来洗涤?
5蒸馏出来的粗产品里面有的那些杂质,应该怎么样除掉它们?

本文发布于:2023-07-08 13:54:13,感谢您对本站的认可!

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