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1、
《乙酸乙酯的合成》試驗報告
一、實驗?zāi)康?
1.掌握酯化反應(yīng)原理以及由乙酸和乙醇制備乙酸乙酯的方法。
2.學(xué)會回流反應(yīng)裝置的搭制方法。
3.復(fù)習(xí)蒸餾、分液漏斗的使用、液體的洗滌與干燥等基本操作。。
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(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(yīng)為:
CH3COOH+CH3CH2OHH2SO4
CH3COOCH2CH3H2O
+CH3CH2OH
2、
2H2SO4CH3CH2OCH2CH3H2O+CH3CH2OH
H2SO4
H2O
+CH2CH2主反應(yīng):副反應(yīng):
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,本實驗采用了較長的分餾柱進行分餾
三、儀器與試劑
儀器:100ml、50ml圓底燒瓶,冷凝管,溫度計,分液漏斗,電熱套,維氏分餾柱,接引管,鐵架臺,膠管等。試劑名稱用量規(guī)格試劑名稱用量規(guī)格:
冰醋酸20mlCP NaCl4gCP
3、 95%乙醇:25ml CaCl2:15g 98%濃硫酸:10ml NaCO3:10g 無水MgSO4:5g
四、實驗步驟
安裝反應(yīng)裝置,圓底燒瓶中加入14.3ml冰醋酸、23ml95%乙醇,在搖動中慢慢加入
7.5ml濃硫酸,加入沸石,裝上回流冷凝管,水浴加熱,水浴沸騰,溶液沸騰,冷凝管內(nèi)有無色液體回流,沸騰回流0.5h,稍冷。加入沸石,改為蒸餾裝置,水浴加熱蒸餾,液體沸騰,收集餾出液至無液體蒸出。
停止加熱,配制飽和Na2CO3、飽和氯化鈉、飽和氯化鈣溶液,燒瓶內(nèi)剩余液體為無色,蒸出液體為無色透明有香味液體,向蒸出液體中加入飽和Na2
4、CO3溶液,用pH試紙檢驗上層有機層,有氣泡冒出,液體分層,上下層均為無色透明液體,用試紙檢驗呈中性。轉(zhuǎn)入分液漏斗分液,靜置,取上層,加入10ml飽和氯化鈉洗滌,靜置后取上層,加入10ml飽和氯化鈣洗滌,靜置再取上層,加入10ml飽和氯化鈣洗滌。
靜置后取上層,轉(zhuǎn)入干燥的錐形瓶,加入3g無水硫酸鎂干燥30min,粗底物無色澄清透亮,MgSO4沉于錐形瓶底部,底物濾入50ml圓底燒瓶,加入沸石,安裝好蒸餾裝置,水浴加熱,收集73~78℃餾分,液體沸騰,70℃有液體餾出,體積很少,液體稍顯渾濁,73℃開始換錐形瓶收集,長時間穩(wěn)定于74~76℃,升至78℃后下降。停止加熱。
觀察產(chǎn)物外觀,稱取質(zhì)
5、量,測折射率
五、實驗數(shù)據(jù)(現(xiàn)象)
無色液體,有香味,錐形瓶質(zhì)量31.5g,共43.2g,產(chǎn)品質(zhì)量為11.7g;折射率1.3710,1.3720,1.3715。
六、分析及結(jié)論
產(chǎn)率=11.7/(0.25*88)*100%=53.2%
第一次
第二次
第三次
平均值
折射率
1.3710
1.3720
1.3715
1.3715
七、思考題
1.乙醇和醋酸合成乙酸乙酯時,為什么要用小火加熱?
2.本實驗中多次用到“洗滌”操作,請問碳酸鈉飽和溶液、飽和食鹽水、飽和氯化鈣溶液分別除去的是原蒸餾液中的什么成分?
答:1、控制反應(yīng)速度和回流蒸汽的速度不至于過快。
2、分別除去殘余的酸液、殘余的碳酸根離子、多余的醇溶液。