乙酰乙酸乙酯的制备版本一详细参考.docx
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乙酰乙酸乙酯的制备版本一详细参考
有机化学实验报告
学院化学化工学院班级12化师姓名
学号成绩
实验日期指导老师
实验题目乙酰乙酸乙酯的制备
一实验目的
1、学习乙酰乙酸乙酯的制备原理和方法;
2、掌握无水操作及减压蒸馏等操作。
二实验原理
利用Claisen缩合反应,将两分子具有α-氢的酯在醇钠的催化作用下可以制得β-酮酸酯,其反应如下:
1、通常以酯和金属钠为原料,且酯过量(同时作为溶剂),钠为计量依据物。
2、利用酯中含有的微量醇与钠反应来生成醇钠,随着反应的进行,醇不断生成,钠不断溶解,醇钠不断产生,反应能不断进行,直至钠消耗完毕。
作为原料的酯中含醇量过高又会影响产率的得率,一般要求酯中的含醇量在3%以下。
3、反应体系中如有水存在,对反应不利。
钠的损失降低了产率,也抑制了反应的进行,故要求反应体系无水。
4、反应中使用钠珠或钠丝可使其与酯的接触面增大,故先用二甲苯作溶剂制成细小的钠珠,以利于反应的进行。
乙酰乙酸乙酯在常压蒸馏下很易分解,产生“去水乙酸”,故应采用减压蒸馏法。
三、主要试剂及产物的物理常数
试剂名称
性状
分子量
M
密度
熔点
(mp/℃)
沸点(bp/℃)
折射率
(nD20)
溶解度
乙酰乙酸乙酯
有果子香味无色或微黄色透明液体
130.14
1.025
-45~-43
180.4
分解
1.4194
溶于水,能与一般有机溶剂混溶
乙酸乙酯
有果子香气无色可燃性液体
88.12
0.9005
-83.6
77.1
1.3723
微溶于水,溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯等
甲苯
无色易挥发液体有芳香气味
92.14
0.866
-95
110.8
1.4967
不溶于水,溶于乙醇、乙醚和丙酮
主要试剂及用量
名称
规格
用量
备注
g
mL
mol
金属钠
去掉表面氧化膜
0.9
0.04
二甲苯
干燥
5
乙酸乙酯
精制
10
0.1
醋酸
50%
调pH5~6
食盐水
饱和
等体积醋酸用量
苯
8
萃取用
四实验装置图
图2:
减压蒸馏装置图
五、实验步骤及现象记录
步骤
现象
备注
钠珠的制备:
干燥的圆底烧瓶中放入0.9g去掉表面氧化膜的金属钠、5ml干燥的二甲苯,冷凝回流加热至Na熔融
塞紧塞子,趁热振荡,得细粒状钠珠,冷却至室温,倾去二甲苯
由于二甲苯温度逐渐下降,蒸气压随之下降,因此,要不时开启瓶盖或在瓶口夹一纸条,否则塞子难以打开。
乙酰乙酸乙酯的制备:
迅速加入精制过的乙酸乙酯
装上带有氯化钙干燥管的回流冷凝管,反应,保持反应体系微沸状态,至Na全部作用完毕(约1.5h)
若反应立即开始,则不用加热;若反应不立即开始,可用小火加热,促使反应开始后立即撤走热源;若反应过于剧烈则用冷水冷却。
酸化:
稍冷,振荡下,加入50%醋酸
调pH=5~6(弱酸性)
注意:
避免加入过量的醋酸,否则会增加酯在水中溶解度而降低产率。
另外,酸度过高时,会促进副产物“去水乙酸”生成。
分液:
反应液移入分液漏斗,加等体积饱和食盐水,振荡、静置,分出有机层合
水层8ml苯萃取萃取液并
有机层,用无水硫酸钠干燥
蒸馏:
移入蒸馏烧瓶,组装蒸馏装置,蒸去苯和未作用的乙酸乙酯
当馏出液温度升至95℃时停止蒸馏
减压蒸馏:
按图2安装减压蒸馏装置
组装完毕检查气密性并蒸馏
收集54~55℃/931Pa(7mmHg)的馏分即为产品
乙酰乙酸乙酯在常压蒸馏下很易分解为“去水乙酸”。
“去水乙酸”通常溶解于酯内,随着过量的乙酸乙酯蒸出,特别是最后减压蒸馏时部分乙酰乙酸乙酯的蒸出,“去水乙酸”就呈棕黄色固体析出。
产品:
称重
六、粗产物的纯化流程及原理(合成实验)
七实验结果及产率计算
气压差:
温度:
该气压下蒸出的乙酰乙酸乙酯的温度:
产品性状:
产量:
理论产量=0.04×130.14≈5.2g
产率(%)=
八问题和讨论
1.本实验所用仪器未经干燥处理,对反应有何影响?
答:
一开始要用到纯的金属钠,有水会发生局部过热以致碎瓶;第二,在加热过程中,如果有水会有碱生成,此时已有乙酰乙酸乙脂会被分解,这样的话就会有更复杂的产物产生。
乙酰乙酸乙酯的产率会很低。
2.加入50%的醋酸及氯化钠饱和溶液的目的何在?
答:
加入50%醋酸溶液是使乙酸乙酯的钠盐成为乙酸乙酯而游离出来。
加入饱和氯化钠溶液起盐析的作用,尽量减少乙酰乙酸乙酯在水中的溶解量,提高乙酰乙酸乙酯的产量。
3.取2~3滴产品溶于2mL水中,加1滴1%三氯化铁溶液,会发生什么现象?
如何解释?
答:
乙酰乙酸乙酯是酮式和烯醇式的平衡混合物。
加入三氯化铁溶液,显紫色,说明溶液中有烯醇式结构存在。
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