乙酰乙酸乙酯的制备
有机化学实验实验十三 乙酰乙酸乙酯的制备
H H C H COOC2H5 + OC2H5 H C H O C OC2H5 + C2H5OH
O H C H C OC2H5
2. 加成反应及催化剂再生:
O C2H5O CH3 + H2C
O C OC2H5 H3C
O
O OC2H5
OC2H5 -C2H5 O H3 C O OC2H5
3 、为什么用醋酸酸化,而不用稀盐酸或稀硫酸酸 化?为什么要调到弱酸性,而不是中性? 4、加入饱和食盐水的目的是什么? 5、中和过程开始析出的少量固体是什么?
6 、乙酰乙酸乙酯沸点并不高,为什么要用减压蒸
馏的方式?
二、实验原理
含α - 活泼氢的酯在强碱性试剂(如 Na, NaNH2 , NaH,
三苯甲基钠或格氏试剂)存在下,能与另一分子酯发生
Claisen 酯缩合反应,生成β - 羰基酸酯。乙酰乙酸乙酯就是通 过这一反应制备的。
O
2CH3CO2Et
C2H5ONa
CH3CCH2COOEt + C2H5OH
反应的碱催化剂实际上是钠与乙酸乙酯中残留的少量乙
名称 分子 量 性状 折光率 比重 熔点 ℃ 沸点 ℃ 溶解度:克 /100ml溶剂 醇 醚
二甲 106. 无色 1.0550 苯 16 液体 乙酸 88.1 无色 1.3727 乙酯 0 液体 乙酰 130. 无色 N20D1.4 乙酸 14 液体 190 乙酯 0.90 5 1.02 1
-25-23
143145
-83.6
77.3
85
∞
∞
-43
181
四、实验装置
五、注意事项
乙酰乙酸乙酯的合成方程式
乙酰乙酸乙酯的合成方程式乙酰乙酸乙酯是一种常见的有机溶剂,也是一种重要的合成原料,它的合成方程式如下:CH3COOCH2CH3 + HCl → CH3COOH + CH3CH2ClCH3COOH + CH3CH2OH → CH3COOCH2CH3 + H2O上述合成方程式是乙酰乙酸乙酯的两步反应过程。
一、原料准备1. 乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)是由乙酸和乙醇经过酯化反应得到的化合物。
它是一种透明无色液体,带有类似于甜酸味的气味。
乙酸和乙醇的化学式分别为CH3COOH和CH3CH2OH。
2. 氯化乙烷(CH3CH2Cl)氯化乙烷是一种有机化合物,分子式为CH3CH2Cl。
它是一种无色气体,在常温常压下常温沸热。
氯化乙烷是制备乙酰乙酸乙酯的重要原料之一。
二、反应步骤制备乙酰乙酸乙酯需要两步反应,第一步是氯化乙烷与乙酸乙酯发生酯化反应,生成乙酸和氯化乙基。
CH3COOCH2CH3 + HCl → CH3COOH + CH3CH2Cl第二步是乙酸和乙醇发生酯化反应,生成乙酰乙酸乙酯和水。
CH3COOH + CH3CH2OH → CH3COOCH2CH3 + H2O三、反应条件该反应需要在适宜的反应条件下进行,具体条件如下:1. 酯化反应条件:反应时间:2-4小时反应温度:60-80℃反应物比例:1:1.2(乙酸乙酯:氯化乙烷)酯化反应催化剂:HCl2. 酯交换反应条件:反应时间:3-4小时反应温度:70-80℃反应物比例:1:1(乙酸:乙醇)酯交换反应催化剂:硫酸、盐酸等四、反应机理1. 酯化反应机理酯化反应是一种酸催化反应,HCl催化剂可以将氯离子引入乙酸乙酯中,使其易于与氯化乙烷进行反应,产生水和氯化乙基。
同时,水也可以与氯化乙基反应,生成HCl和乙醇。
这个平衡反应可以通过蒸馏来实现。
2. 酯交换反应机理酯交换反应也是一种酸催化反应,硫酸或盐酸可以抑制乙酸与水的反应,从而使乙酸和乙醇之间发生酯化反应,生成乙酰乙酸乙酯和水。
乙酰乙酸乙酯的制备-实验报告
乙酰乙酸乙酯的制备前言:乙酰乙酸乙酯,无色至淡黄色的澄清液体。
微溶于水,易溶于乙醚,乙醇。
有刺激性和麻醉性。
可燃,遇明火、高热或接触氧化剂有发生燃烧的危险。
有醚样和苹果似的香气。
广泛应用于食用香精中,主要用以调配苹果、杏、桃等食用香精。
制药工业用于制造氨基比林、维生素B等。
染料工用作合成染料的原料和用于电影基片染色。
涂料工业用于制造清。
有机工业用作溶剂和合成有机化合物的原料。
减压蒸馏基本原理:某些沸点较高的有机化合物在未达到沸点时往往发生分解或氧化的现象,所以,不能用常压蒸馏。
在较低压力下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏。
当蒸馏系统内的压力降低后,其沸点便降低,当压力降低到1.3~2.0 kPa (10~15 mmHg)时,许多有机化合物的沸点可以比其常压下的沸点降低80~100℃。
因此,减压蒸馏对于分离提纯沸点较高或高温时不稳定的液态有机化合物具有特别重要的意义。
反应方程式:CH3COOC2H5乙醇钠CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH1、实验部分1.1实验设备和材料实验仪器:50ml圆底烧瓶,球形冷凝管,干燥管,蒸馏头,克式蒸馏头,分液漏斗,接液管,温度计,油泵,量筒,电热套、毛细管、直形冷凝管、安全瓶、压力计实验药品:金属钠、乙酸乙酯、二甲苯、醋酸、饱和NaCl溶液、无水硫酸钠、氯化钙1.2实验装置回流装置减压蒸馏装置1.3实验过程(1)制钠珠:将0.9g 金属钠和5mL 干燥二甲苯放入装有回流冷凝管的50ml原定烧瓶中。
加热使钠熔融。
拆去冷凝管,用磨口玻塞塞紧圆底烧瓶,趁热用力振摇(两下)得细粒状钠珠。
(2回流、酸化:稍经放置钠珠沉于瓶底,将二甲苯倒入指定回收瓶中。
迅速向瓶中加入10mL 乙酸乙酯,装上冷凝管,并在其顶端装一氯化钙干燥管。
反应开始有氢气泡逸出。
如反应很慢时,可稍加温热。
待激烈的反应过后,则小火加热,保持微沸状态,直至所有金属钠全部作用完为止。
此时生成的乙酰乙酸乙酯钠盐为桔红色透明溶液。
乙酰乙酸乙酯制备
+
OH
H3COCH2COOC
其中乙酰乙酸乙酯用途极广,可用于合成抗过敏药、止咳药物、抗凝血药、 血管扩张药等多种医药中间体,还可用作香味剂。
以双乙烯酮为原料,还可以合成多种氨基酸。例如将双乙烯酮氨化生成丁酮 酰胺,再进行烷基化,然后低温下在氢氧化钾溶液中用次溴酸钠处理得到氨基酸 。 反应如下:
OCO
乙酰乙酸乙酯的工业合成
乙酰乙酸乙酯工业上的合成是由双乙烯酮通过乙醇醇解而得到的:
O C O C2H5OH
OO
H2C C O
CH3CCH2COC2H5
双乙烯酮又名乙酰基乙烯酮或乙烯基乙酰β–内酯。为无色或淡黄色有刺激
气味的可燃液体。不溶于水也不吸水,能溶于大部分有机溶剂。由于双乙烯酮分
子结构中有两个双键,使其具有高度的不饱和性,化学性质极为活泼,可进行加
NH3
H2C C O
R
NH2
NH2 RCl
NH2 ROBr R
NH2
OO
C2H5OH O O
KOH
O
双乙烯酮可与各种芳胺缩合生成乙酰乙酰产品,其反应通式为:
NH2
NHCOCH2COCH3
OCO
X
+
X
H2C C O X'
X'
Y
Y
其中 X、X′、Y 可以为各种不同的取代基,比较重要的产品有乙酰乙酰苯胺等 。
H2C C O
OCO H2C C O
双乙烯酮在工业上的主要用途是将其与醇反应制备乙酰乙酸酯类:
+CH3OH
CH3COCH2COOCH3
+ C2H5OH
CH3COCH2COOC2H5
OCO H2C C O
乙酰乙酸乙酯的制备
减压蒸馏装置是由蒸馏、减压和保护等三部分组成的。 减压蒸馏装置是由蒸馏、减压和保护等三部分组成的。 蒸馏装置采用的是克氏蒸馏头;同时用毛细管代替沸石, 蒸馏装置采用的是克氏蒸馏头;同时用毛细管代替沸石, 既可防止爆沸又起均匀搅拌的作用。 既可防止爆沸又起均匀搅拌的作用。 减压装置一般包括泵和压力计。 减压装置一般包括泵和压力计。 保护装置一般包括缓冲瓶、冷却阱和吸收塔等。 保护装置一般包括缓冲瓶、冷却阱和吸收塔等。
பைடு நூலகம்
由于本实验所用的乙酸乙酯含有1%~3%的乙 由于本实验所用的乙酸乙酯含有1%~3 醇,这些存在于乙酸乙酯中的乙醇和金属钠反应即 可生成酯缩合反应所需的催化剂乙醇钠, 可生成酯缩合反应所需的催化剂乙醇钠,所以本实 验中所用的原料是乙酸乙酯和金属钠。 验中所用的原料是乙酸乙酯和金属钠。 因此, 因此,为了防止金属钠与水猛烈反应发生燃烧 和爆炸,也为了防止醇钠发生水解, 和爆炸,也为了防止醇钠发生水解,所以本实验必 须在无水条件下进行。 须在无水条件下进行。
二、实验原理
具有α 的酯和另一份的酯在醇钠的作用下生成β 具有α-H的酯和另一份的酯在醇钠的作用下生成β羰基酯的反应称为酯缩合反应。 羰基酯的反应称为酯缩合反应。
CH3COOC2H5
C2H5ONa -C2H5OH
[CH3COCH2COOC2H5]- Na +
CH3COOH -AcONa
CH3COCH2COOC2H5
减压蒸馏的操作要点: 减压蒸馏的操作要点: 1、操作时要首先调节、测定减压系统的降压效果可否达 操作时要首先调节、 到预期的真空度。 到预期的真空度。 2、待蒸馏的液体不超过烧瓶容积的1/3;烧瓶浸入浴液 待蒸馏的液体不超过烧瓶容积的1/3; 1/3 不超过2/3 浴温一般比预期沸点高20 30℃。 2/3; 20~ 不超过2/3;浴温一般比预期沸点高20~30℃。 3、减压蒸馏开始时的操作顺序是:打开真空泵→调好真 减压蒸馏开始时的操作顺序是:打开真空泵→ 空度→通冷凝水→加热。 空度→通冷凝水→加热。减压蒸馏结束时的操作顺序恰 好相反,先撤去热源→关闭冷凝水→ 好相反,先撤去热源→关闭冷凝水→体系稍冷后打开毛 细管上的螺旋夹→慢慢打开缓冲瓶上的活塞→ 细管上的螺旋夹→慢慢打开缓冲瓶上的活塞→内外压平 衡后关闭真空泵。 衡后关闭真空泵。
乙酰乙酸乙酯的制备
迅速向瓶中加入25g (27.5mL,0.38mol ) 乙酸乙酯,重新装 上冷凝管,并在其顶端装一氯化钙干燥管。反应随即开始,并有 避免加入过量的醋酸,否 则会增加产物酯在水中的 氢气泡逸出。如反应不开始或很慢时,可稍加温热。待激烈的反 溶解度而降低产量。 迅速拔出橡皮塞,以免温度降低而 应过后,将反应瓶在石棉网上用小火加热 ( 小心! ),保持微沸状 使瓶内压力过小,而不易拔出。 态,直至所有金属钠全部作用完为止*,反应约需1.5 h。此时生 成的乙酰乙酸乙酯钠盐为桔红色透明溶液(有时析出黄白色沉淀)。 待反应物稍冷后,在摇荡下加入50%的醋酸溶液,直到反应液呈 弱酸性为止 (约需15mL)*,此时,所有的固体物质均已溶解。
前馏分:CH3COOEt等低沸点物
预期馏分:CH3COCH2COOEt
有机物在有水进行的萃取洗涤时,常常因在水中溶 解度较大而损失,可采取两种方法:
(2)盐析:加入饱和氯化钠溶液,减少有 机物在水中的溶解度。本实验采用盐析法以 减少乙酰乙酸乙酯在水中的溶解度。
六:减压蒸馏1Bp32,3Bp32
1. 适用范围: (1)常压蒸馏时沸点高(通常 >250℃)而难以汽化; (2)在常压蒸馏时达到沸点即己受热分解、氧化或聚合。 2 原理: lgP=A+B/T (克-克方程) A、B为常数;当施于液面的压力降低,液体的沸点也相 应降低,从而在较低的温度下进行蒸馏。 一般地,当压力降低到2.67Kpa(20mmHg)的沸点比 0.1Mpa(760mmHg, 常压)的低100-200℃;当压力处于1.33 -3.33Kpa(10-25mmHg)之间时,压力每降低0.133Kpa (1mmHg),沸点降低1℃。
乙酰乙酸乙酯的制备
一、实验目的
实验二-乙酰乙酸乙酯的制备
实验二 乙酰乙酸乙酯的制备一、实验目的1、学习制备乙酰乙酸乙酯的原理和方法,加深对Claisen 酯缩合反应原理的理解和认识;2、熟悉在酯缩合反应中金属钠的应用和操作;3、复习无水操作和液体干燥;4、了解减压蒸馏的原理和应用范围,认识减压蒸馏的主要仪器设备,并初步掌握减压蒸馏仪器的安装和操作方法。
二、实验原理含有α-H 的酯在碱性催化剂存在下,能和另一分子酯发生缩合反应生成β-酮酸酯,这类反应称为Claisen 酯缩合反应。
乙酰乙酸乙酯就是通过这个反应制备的。
反应式:2CH 3CO 2C 2H 5Na +[CH 3COCH 2 CO 2C 2H 5]-C 2H 5ONa HOAcCH 3COCH 2 CO 2C 2H 5 + NaOAc反应机理:CH 3COC2H 5O+OC 2H 5CH 2COC 2H 5O+C 2H 5OH3COC 2H 5O CH 2COC 2H 5O +CH 3C O OC 2H 5CH 2COC 2H 5OCH 3COCHCOOC 2H 5Na3CH 3COCH 2COOC 2H 5 + CH 3COONa其催化剂是乙醇钠。
因为金属钠和残留在乙酸乙酯中少量乙醇(少于3%)作用后就有乙醇钠生成。
乙酰乙酸乙酯的生成是经过如下一系列平衡反应:C 2H 5OH +Na→C 2H 5ONa +21H 2随着反应的进行,也不断地生成了醇,所以反应就能不断地进行下去,直至金属钠消耗。
乙酸乙酯中总是含有少量乙醇副产物,所以此对反应有利。
但如果作原料的酯中乙醇的含量过大时,对反应也是不利的。
因为Claisen酯缩合反应是可逆的,β-酮酯在醇和醇钠的作用下可分解为两分子酯,使产率降低:三、实验部分1、实验仪器:圆底烧瓶、分液漏斗、球形冷凝管、直形冷凝管、干燥管、减压蒸馏装置、烧杯、锥形瓶、量筒、滴管、玻璃棒、电热套等2、实验药品:乙酸乙酯、Na、二甲苯、HOAc(50%)、饱和NaCl、无水Na2SO4、CaCl2 【主要反应试剂及产物的物理常数】名称分子质量颜色晶型m.p. b.p. d420n D20溶解度H2O 乙醇乙醚二甲苯106.17 col lq -25.18 144.4 0.8802 1.5055 i ∞∞乙酸乙酯88.12 col lq -83.6 77.1 0.9003 1.3723 8.513∞∞金属钠22.99 silvmet,cb 97.82 881.4 0.968 d d i 乙酰乙酸乙酯130.15 col lq <-80 180.4 1.0282 1.4194 1317∞∞【乙酰乙酸乙酯沸点与压力的关系】3、操作步骤1.安装回流反应装置2.制钠珠:将金属0.9g(39.1 mmol)Na迅速切成薄片,放入50mL的圆底烧瓶中,并加入10mL经过干燥的二甲苯,小火加热回流使熔融,拆去冷凝管,用橡皮塞塞住瓶口,用力振摇即得细粒状钠珠。
乙酰乙酸乙酯实验报告
乙酰乙酸乙酯实验报告实验目的:本次实验旨在通过酯化反应制备乙酰乙酸乙酯,并探究影响实验结果的因素和条件。
实验原理:乙酰乙酸乙酯的制备是一种酯化反应。
反应的化学式为:CH3COOH + CH3CH2OH → CH3COOCH2CH3 + H2O。
在反应中,乙酸和乙醇经过酯键的形成,生成乙酰乙酸乙酯和水。
反应中加入稀硫酸催化剂可以促进反应的进行。
实验过程:1.实验器材准备:烧杯、量筒、滴定管、酒精灯、反应瓶、漏斗、温度计等。
2.将20mL乙醇和20mL乙酸分别加入反应瓶中。
3.加入几滴硫酸催化剂,并使用漏斗将秤好的乙酰化剂滴加至反应瓶中。
4.将反应瓶装置于水浴中,水浴温度控制在100℃左右,并搅拌反应物,使其充分反应。
5.反应完成后,将反应液加入到烧杯中,使用饱和氯化钠溶液进行分液,分离出乙酰乙酸乙酯层。
6.将分离出的乙酰乙酸乙酯层过滤,然后在蒸馏水中进行再次分离和提纯。
7.最后,将制备好的乙酰乙酸乙酯液体通过滴定管收集至预先准备好的容器中。
8.对实验结果进行测量并分析。
实验结果:通过实验得到的乙酰乙酸乙酯的产率为83.2%。
在实验过程中,我们发现实验室环境温度的变化和稀硫酸催化剂的量都能够对实验结果产生一定的影响。
实验分析:1.从实验得到的结果过程中,我们可以看出,乙酰乙酸乙酯的制法受到反应温度、反应时间、加入催化剂的量等因素的影响。
当反应温度控制在100℃左右时,反应时间在1-2小时左右,催化剂的量在10-20滴左右时,得到的结果较为稳定。
2.另外,在实验过程中,我们还要注意保持实验器材的清洁和储存状态。
在加入乙酰化剂时,需要先称量好量再加,防止出现误差。
同时,制备出的乙酰乙酸乙酯需要及时密封储存,防止挥发和氧化。
结论:本次实验以乙醇和乙酸为原材料,利用酯化反应制备了乙酰乙酸乙酯,并通过测量和实验过程中的细致分析得到一系列的实验结论和经验教训。
同时,实验结果也为生产乙酰乙酸乙酯提供了一定的理论依据和操作指导。
乙酰乙酸乙酯分子量
乙酰乙酸乙酯分子量
乙酰乙酸乙酯,又称一乙酰基乙酸乙酯,分子式为C6H10O3,相对分子质量为130.15。
它是一种无色、透明、易挥发的液体,是乙酸酯类物质的一种。
它的性质稳定,在溶剂中易溶解,被广泛应用于化学、塑料、涂料和医药等领域。
乙酰乙酸乙酯的制备方法有多种,常用的有酯化反应和酸催化合成法。
酯化反应是将醋酸与乙醇进行反应,生成乙酸乙酯和水。
酸催化合成法是将丙酮与乙醇在酸催化下进行反应,生成乙酰乙酸乙酯。
乙酰乙酸乙酯在工业中有着广泛的应用。
在化工领域,它作为高效的溶剂,可用于乳胶、油漆、清漆、塑料和胶水等的生产。
在医药领域,它被广泛应用于制备各类药物的原料和中间体。
在食品和香料领域,它可以用于制作香料和口味,具有调味作用。
但是,乙酰乙酸乙酯也有一定的危害性。
它属于易燃品,具有一定的爆炸性和刺激性。
因此,在使用时一定要注意安全操作,防止其泄漏或被火源引燃。
同时,在储存乙酰乙酸乙酯时,需选择防火、通风、干燥的库房存放,避免阳光直射和高温。
在生产和使用乙酰乙酸乙酯的过程中,我们应当始终关注环保问题。
在废弃物的处理中,应选择合适的处理设备,减少或消除有害物质的排放。
同时,我们也要加强乙酰乙酸乙酯的储存管理,避免对环境造成不良影响。
乙酰乙酸乙酯的分子量虽小,但是它在工业、医药和食品等领域起着重要的作用。
我们应当正确使用和管理它,同时也要关注环保问题,为创造一个更加美好的自然环境而努力。
实验十七乙酰乙酸乙酯的制备
实验十七乙酰乙酸乙酯的制备一、实验目的1.了解乙酯的合成反应原理及反应条件。
2.掌握重量比法制备乙酰乙酸乙酯的操作技能。
3.了解蒸馏的原理、操作方法及注意事项,掌握蒸馏的技能。
二、实验原理1.乙酰乙酸乙酯的合成反应在醋酸的加成下,乙醇和乙酸可以反应生成乙酰乙酸乙酯,其反应方程式为:CH3COOH + CH3CH2OH → CH3COOCH2CH3 + H2O2.蒸馏的原理乙酰乙酸乙酯的制备反应中,沸点较低的乙酯和较高的乙酰乙酸乙酯共存于反应混合物中,将反应混合物进行蒸馏,可以分离出乙酯和乙酰乙酸乙酯。
其中,乙酸乙酯沸点较高,先留出。
三、实验步骤1.称量药品。
将试管中所需乙醇、醋酸和稀硫酸称取于已称好的比重瓶中,装定至标线,标贴标签。
2.试剂配制。
将乙醇、醋酸和稀硫酸依次倒入混合相处的烧瓶中,烧瓶加热搅拌,使其混合均匀。
3.加温反应制备。
取上述溶液放入加热装置内,进行磁力搅拌,使反应溶液加热后反应。
经醋酸酸化反应生成乙酰乙酸乙酯。
4.蒸馏分离。
将反应混合物进行蒸馏,在水冷却器后,采用马蹄接收乙酸乙酯。
将马蹄中收集的乙酰乙酸乙酯用无水钠硫酸脱除其中的杂物。
6.测定产物纯度。
用氢氯酸钠与乙酸乙酯进行中和反应,用酸度计测定反应产生的氢氯酸量,计算可得产品纯度。
四、实验注意事项1.操作时需佩戴防护手套、护目镜等。
2.蒸馏过程中,布氏漏斗应放到恰当的位置,防止滴漏溶液烧坏热源。
3.蒸馏过程中,应注意水冷却器内水的水位,避免温度过高以及水进入产物容器。
4.操作时,为避免产生过热爆炸和产物外泄,必须保持反应物质浓度、温度和搅拌速度的均匀及稳定。
五、实验结果及分析1.合成产率量取乙醇及醋酸的重量比为1:1,加入稀硫酸催化加温反应制备乙酰乙酸乙酯,蒸馏过程中以马蹄收集乙酸乙酯,原料质量的75%左右能被转化为产物,产率较高。
六、实验总结本次实验成功制备了乙酰乙酸乙酯,掌握了乙酯的合成反应原理及反应条件,了解了重量比法制备乙酰乙酸乙酯的操作技能,掌握了蒸馏的原理、操作方法及注意事项,对实验操作技能有了提升。
乙酰乙酸乙酯的制备
实验原理
4. 减压蒸馏——步骤
开启冷凝水,选用合适的热浴加热蒸馏。
经常注意蒸馏情况和记录压力、沸点等数据。
蒸馏完毕时,应关闭热源,撤去热浴,待稍冷 后缓缓打开活塞解除真空,使系统内外压力平衡 后,方可关闭油泵。否则,由于系统中的压力较 低,油泵中的油就有吸入干燥塔的可能。
实验原理
4. 减压蒸馏——注意事项
实验原理
4. 减压蒸馏——减压泵
实验原理
4. 减压蒸馏——步骤
当被蒸馏物中含有低沸点的物质时,应先进 行普通蒸馏,然后用水泵减压蒸去低沸点物 质,最后再用油泵减压蒸馏。
在蒸馏瓶中,放置待蒸馏的液体及磁力搅拌 子,装好仪器,打开安全瓶上的二通活塞,然 后开泵抽气。
逐渐关闭安全瓶活塞,从压力计上观察系统 所能达到的真空度。
反应完毕后得到的橘红色透明液体中可能有黄色固体, 即为去水乙酸。
向反应体系中加入乙酸时要注意若瓶内仍有钠存在,开 始几滴必须小心从冷凝管上方加入,可能有火星出现,无 大碍,之后便可较快加入。
思考题
什么是 Claisen 酯缩合反应中的催化剂? 本实验为什么可以用金属钠代替?为什么 计算产率时要以金属钠为基准?
压力 /mmHg*
760
80
60
40
30
20
沸点 / ℃ 181 100 97 92 88 82
18 14 12 10 5 1.0 0.1 78 74 71 67.3 54 28.5 5
* 1 mmHg= 1 Torr = 133.322Pa
实验用试剂
金属钠,1.5 g 二甲苯(预先干燥),12 mL 乙酸乙酯(预先干燥),16.5 mL 50%醋酸,10 mL 无水硫酸钠 饱和食盐水
第14章 β-二羰基化合物(答案)
1第十四章 β-二羰基化合物【重点难点】1.乙酰乙酸乙酯(1) 熟练掌握乙酰乙酸乙酯的制备 Claisen 酯缩合法。
CH 3C O CH 2OOC 2H 53+25CH 3COOC 2H 52①②注意:①反应条件:强碱性条件(如RONa );②反应发生在α-碳原子上,原料为碳原子数>3的一元酸生成的酯时, 产物有支链;RCH 2C O CH C OOC 2H 5RCH 2C OOC 2H 53+252①③分子内酯缩合——Dieckmann 反应。
①②OC OOC 2H 5CH 2CH 2CH 2CH 2C OOC 2H 5C OOC 2H 53+C 2H 5ONa(2) 熟练掌握乙酰乙酸乙酯在合成上的应用主要用于合成甲基酮、二酮、酮酸、环酮等。
②①①CH 3C OCH RR'CH 3C OCH 2RCH 3C O C R'COOH CH 3C OCH COOH 稀H +OH -+-CH 3C O C R'C OOC 2H 5C 2H 5ONa (or NaH)C 2H 5ONaCH 3C O CH C O OC 2H 5CH 3C O CH 2OOC 2H 5RXR'X①①②②2.丙二酸二乙酯(1) 熟练掌握丙二酸二乙酯的制备2CH 3COOH 2CH 2COOH -CH 2COO -NaCNCH 2COO-24CH 3CH 2OH CH 2(COOC 2H 5)2(2) 熟练掌握丙二酸二乙酯在合成上的应用主要用于制备乙酸的α-烷基或 -二烷基取代物,二元羧酸、环烷酸。
①②RXC 2H 5ONa R'X-+OH -+稀C 2H 5ONa CH(COOH)2R R CH 2COOHC(COOC 2H 5)2R R'C(COOH)2R R'CHCOOHRR'CH 2(COOC 2H 5)2①①①②②②R CH(COOC 2H 5)2▲3.Michael 加成掌握Michael 加成规律,能写出产物的结构。
乙酰乙酸乙酯的制备方法及习题
实验12-17 乙酰乙酸乙酯的制备一、实验目的1、学习克莱森缩合反应制备乙酰乙酸乙酯的原理和方法。
2、学习减压蒸馏的原理及方法。
二、实验原理2CH3CO2C2H5 Na+[CH3COCH2 CO2C2H5]-C2H5ONaHOAcCH3COCH2 CO2C2H5 + NaOAc减压蒸馏原理:液体的沸点是随外界压力的降低而降低的。
因而如用真空泵连接盛有液体的容器,使液体表面的压力降低,即可降低液体的沸点。
这种在较低压力下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏。
三、仪器与试剂仪器:圆底烧瓶、回流冷凝管、蒸馏装置、减压蒸馏装置。
试剂:乙酸乙酯、金属钠、干燥的二甲苯、乙酸(50﹪)、饱和氯化钠溶液,无水硫酸钠。
四、实验装置五、实验步骤所用的玻璃仪器烘干,乙酸乙酯加入无水碳酸钾固体干燥。
在50mL圆底烧瓶中,加入10mL(0.1mol)干燥的乙酸乙酯,小心地称取1g(0.044mol)金属钠块,快速地切成小的钠丝后立即加入烧瓶中,按图3-4安装好反应装置。
水浴加热,反应开始反应液呈黄色。
若反应太剧烈可暂时移去热水浴,以保持反应液缓缓回流为宜。
反应1.5~2h后,金属钠全部作用完毕,停止加热。
此时反应混合物变为橘红色并有黄白色固体生成。
反应液冷至室温,边振荡烧瓶,边小心地滴加50%乙酸,使呈弱酸性(约8mL50%的乙酸),此时固体溶解,反应液分层。
用分液漏斗分出酯层,水层用3mL乙酸乙酯萃取二次,萃取液与酯层合并。
有机层用5mL5%的碳酸钠溶液洗涤至中性(洗涤2~3次)。
再用无水硫酸镁干燥酯层。
干燥后的液体倒入50mL克氏蒸馏烧瓶中,安装好减压蒸馏装置,先在常压下水浴加热蒸去乙酸乙酯(回收),用水泵将残留的乙酸乙酯抽尽。
再用油泵减压蒸出乙酰乙酸乙酯。
真空度在15mmHg以下则可用水浴加热蒸馏。
产量约1.8g。
六、注意事项1. 称取金属钠时要小心,不要碰到水,擦干煤油,切除氧化膜后快速地切成小的钠丝,立即加入烧瓶。
2. 反应不要太激烈,保持平稳回流。
乙酰乙酸乙酯的制备
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试剂 金属钠 0.5g(0.022mol)、
乙酸乙酯5g (5.5mL, 0.057mol) 、 二甲苯2.5mL、醋酸、饱和NaCl溶液、 无水硫酸钠
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四、实验流程
金 属 钠 , 二 甲 苯 回 流 钠 熔 化 摇 振 小 米 状 钠 珠 回 收 二 甲 苯
40
30 20
沸点 / ℃ 181 100 97 92 88 82
18 14 12 10
5 1.0 0.1
78 74 71 67.3 54 28.5 5
* 1mmHg= 1 Torr = 133.322Pa
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▪ 乙酰乙酸乙酯的沸点为 180.4 ℃,
折光率 nD20 = 1.4199 ▪ 乙酰乙酸乙酯的性质:
乙酰乙酸乙酯的制备
Preparation of Ethyl Acetoacetate
九江学院有机化学教研室
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一、实验目的
▪ 了解 Claisen 酯缩合反应的机理和应用; ▪ 理解金属钠在酯缩合反应中的作用; ▪ 复习无水操作和减压蒸馏等操作。
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2
二、实验原理
▪ 含α - 活泼氢的酯在碱性催化剂存在下, 能与另一分子酯发生 Claisen 酯缩合反应, 生成β - 羰基酸酯。
2. 本实验中加入 50% 醋酸和饱和氯化钠溶液有 何作用?
3. 如何实验证明常温下得到的乙酰乙酸乙酯是
两种互变异构体的平衡混合物?
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乙酰乙酸乙酯的制备实验报告
乙酰乙酸乙酯的制备前言:乙酰乙酸乙酯,无色至淡黄色的澄清液体。
微溶于水,易溶于乙醚,乙醇。
有刺激性和麻醉性。
可燃,遇明火、高热或接触氧化剂有发生燃烧的危险。
有醚样和苹果似的香气。
广泛应用于食用香精中,主要用以调配苹果、杏、桃等食用香精。
制药工业用于制造氨基比林、维生素B等。
染料工用作合成染料的原料和用于电影基片染色。
涂料工业用于制造清。
有机工业用作溶剂和合成有机化合物的原料。
减压蒸馏基本原理:某些沸点较高的有机化合物在未达到沸点时往往发生分解或氧化的现象,所以,不能用常压蒸馏。
在较低压力下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏。
当蒸馏系统内的压力降低后,其沸点便降低,当压力降低到~ kPa (10~15 mmHg)时,许多有机化合物的沸点可以比其常压下的沸点降低80~100℃。
因此,减压蒸馏对于分离提纯沸点较高或高温时不稳定的液态有机化合物具有特别重要的意义。
反应方程式:1、实验部分实验设备和材料实验仪器:50ml圆底烧瓶,球形冷凝管,干燥管,蒸馏头,克式蒸馏头,分液漏斗,接液管,温度计,油泵,量筒,电热套、毛细管、直形冷凝管、安全瓶、压力计实验药品:金属钠、乙酸乙酯、二甲苯、醋酸、饱和NaCl溶液、无水硫酸钠、氯化钙实验装置回流装置减压蒸馏装置实验过程(1)制钠珠:将0.9g 金属钠和5mL 干燥二甲苯放入装有回流冷凝管的50ml原定烧瓶中。
加热使钠熔融。
拆去冷凝管,用磨口玻塞塞紧圆底烧瓶,趁热用力振摇(两下)得细粒状钠珠。
(2回流、酸化:稍经放置钠珠沉于瓶底,将二甲苯倒入指定回收瓶中。
迅速向瓶中加入10mL 乙酸乙酯,装上冷凝管,并在其顶端装一氯化钙干燥管。
反应开始有氢气泡逸出。
如反应很慢时,可稍加温热。
待激烈的反应过后,则小火加热,保持微沸状态,直至所有金属钠全部作用完为止。
此时生成的乙酰乙酸乙酯钠盐为桔红色透明溶液。
待反应物稍冷后,在摇荡下加入50% 的醋酸溶液,直到反应液呈弱酸性(pH=5-6)为止。
乙酰乙酸乙酯的制备(详细参考)
⼄酰⼄酸⼄酯的制备(详细参考)实验报告课程名称合成化学实验名称⼄酰⼄酸⼄酯的制备⼆级学院化学化⼯学院专业化学姓名汪建红实验次数 2 实验⽇期: 3 ⽉ 18 ⽇验条件:室温℃相对湿度 % ⼤⽓压 mmHg⼀、实验⽬的1、学习⼄酰⼄酸⼄酯制备的原理和⽅法;2、掌握⽆⽔操作及减压蒸馏等操作。
⼆、实验原理1、⼄酰⼄酸⼄酯的结构⼄酰⼄酸⼄酯存在互变异构现象,是酮式和烯醇式混合物,室温下酮式(92%),烯醇式(8%)CH 3C O CH 2CO OC 2H 5CH 3CO HO CCHOC 2H 5异构体表现出各⾃的性质,⼀定条件下可分离为纯物质,微量酸碱下呈迅速转化的平衡混合物,溶剂对平衡有明显影响。
2、⼄酰⼄酸⼄酯的作⽤或者⽤途其钠化物可与卤代烷发⽣亲核取代,⽣成⼀烷基或⼆烷基取代的⼄酰⼄酸⼄酯,CH 3COCH 2CO 2C 2H 5NaOC H 25Na [CH 3COCHCO 2C 2H 5]3COCHCO 2C 2H 5NaOC 2H 525R 'XCH 3COCCO 2C 2H 5RR '取代的⼄酰⼄酸⼄酯可发⽣酸式和酮式⽔解两种⽔解⽅式,⽤冷的稀碱处理,酸化后加热脱羧,即酮式⽔解,可⽤来⽣成酮:稀OHCH 3COCHCO 2R① H O ②,CO 23COCH 2R如与浓碱在醇溶液中加热,则发⽣酸⽔解,⽣成取代⼄酸CH 3COCHCO 2C 2H 5R② H O①KOH ,C H OH ,RCH 2CO 2H + CH 3CO 2H丙⼆酸酯可得到更⾼产率的取代⼄酸,⼄酰⼄酸⼄酯的酸⽔解在合成中已很少⽤ 3、⼄酰⼄酸⼄酯的合成⽅法含α-活泼氢的酯,在碱性条件下能与另⼀分⼦酯发⽣Claisen 酯缩合,⽣成β-羰基酸酯,⼄酰⼄酸⼄酯就是这样制备的,⽤⾦属钠作缩合试剂时,真正的催化剂是钠与⼄酸⼄酯中少量的⼄醇⽣成的醇钠,⼀旦反应开始,⼄醇可不断产⽣,反应继续,若⽆少量⼄醇则不能缩合。
乙酰乙酸乙酯的制备
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(n D20)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~-43180.4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。
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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。
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
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。酸化:Βιβλιοθήκη 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
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。
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
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
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。
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。
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。