酯化反应的改进
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酯化反应的改进
周迎春;王庆革
【摘要】酯化反应是重要的有机可逆反应之一,在反应过程中,不断除去生成的水,但又不使醇或酸以恒沸混合物的方式随水分出,可以使反应时间缩短,产品转化率提高。
【期刊名称】《大学化学》
【年(卷),期】1995(010)005
【总页数】2页(P39-40)
【关键词】酯化反应;酯
【作者】周迎春;王庆革
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】其他
第 10 卷第 5 期大学化学1995 年 10 月E旨化反应的改进周迎春王庆革(辽宁工学院化工系锦州 121001) (锦州石化公司 121001) 摘要醋化反应是重要的有机可逆反应之一,在反应过程中,不断除去生成的水,但又不使醇或酸以恒沸混合物的方式随水分出,可以使反应时间缩短,产品转化率提高。
有机酸醋是香料、油漆等工业的重要原料,醋化反应是重要的有机反应之一,在一定温度下当反应达到平衡时,有一定的转化率。
例如乙酸和乙醇反应制备乙酸乙醋,在100 ℃达到平衡时,其转化率为 66.7% [!],为提高转化率,曾有许多作者采用不同方法进
行改进【2,巧。
我们认为,必须不断地除去反应中生成的水,又不使醇和酸以恒沸棍合物的形式随水分出,以保证在缩短反应时间的同时不降低转化率,为此曾
在制备丙酸乙醋的反应中,最初采用纱布袋装无水 Na2S04 吊在反应瓶中的方法
吸收反应中生成的水,基本上达到了目的,但操作不便。
后来自制了一个吸水管(见图 1) ,装入无水亚硫酸镜作吸水剂,安装在反应瓶和回流冷凝管之间(见图2),使操作明显改善,并达到了预期的目的。
一、实验装置和药品1.实验装置(见图 2)2.药品 z 正丁醇 20.4 g(O.275mol); 冰
醋酸 15 g(O.25mol) ;浓 H2S04 ;沸石 F 10%Na2C03 ;无水 MgS04 ;无水MgS03 5g (吸水剂、自制〉3.无水亚硫酸锐的制备称取 9.25g MgCl2 于 100 ml 烧杯中,加入 30 ml 水,搅拌使全部溶解,另称取 14 gNa2S03 于 200 ml
烧杯中,加入 100 ml 沸水,搅拌使全部溶解,在沸腾并搅拌的情况下,慢慢将MgCl2 溶液倒入 Na2S03 溶液中,放置数小时,使其沉淀,小心滤8mm8mm
图 1 吸水管图2 回流装置出上层清液,再加入 30 ml 热水搅拌,放置数小时,再小心滤出上层清掖,取出沉淀,制成小颗粒,放在表面皿上,置烘箱中在200 ℃烘 1.5 l汀,取出放在干燥器中冷至室温留待实验用。
二、实验操作在 250 ml 干燥的圆底烧瓶中加入正丁醇 20.4 g ,冰醋酸 15 g ,
再加入浓 H2S04 4 ~5 滴,摇匀后,加 4~5 粒沸石,塞上插有吸水管的橡皮塞(吸水管内装有 5g 无水 MgS03 ),将吸水管与回流冷凝管连接,将反应瓶放
在电热套上加热回流 50 min ,停止加热,冷却后,卸下回流冷凝管及吸水管,
再加 4~ 5 粒沸石,改为蒸锢装置,蒸出粗产品,用 20 ml10%Na2C03 溶液在
39 第10卷第 5 期大学化学有机酸醋是香料、油漆等工业的重要原料,醋化反应
是重要的有机反应之一,在一定温度下当反应达到平衡时,有一定的转化率。
例如乙酸和乙醇反应制备乙酸乙醋,在100 ℃达到平衡时,其转化率为 66.7% [!],
为提高转化率,曾有许多作者采用不同方法进行改进【2,巧。
我们认为,必须不断地除去反应中生成的水,又不使醇和酸以恒沸棍合物的形式随水分出,以保证在缩短反应时间的同时不降低转化率,为此曾在制备丙酸乙醋的反应中,最初采用纱布袋装无水Na2S04 吊在反应瓶中的方法吸收反应中生成的水,基本上达到了目的,但操作不便。
后来自制了一个吸水管(见图1) ,装入无水亚硫酸镜作吸水剂,安装在反应瓶和回流冷凝管之间(见图22.药品 z正丁醇 20.4 g(O.275mol); 冰醋酸 15 g(O.25mol) ;浓 H2S04 ;沸石 F 10% Na2C03 ;无水 MgS04 ;无水MgS03 5g (吸水剂、自制〉无水亚硫酸锐的制备称取 9.25g MgCl2 于 100 ml 烧杯中,加入 30 ml 水,搅拌使全部溶解,另称取 14 gNa2S03 于 200 ml 烧杯中,加入 100 ml 沸水,搅拌使全部溶解,在沸腾并搅拌的情况下,慢慢将
MgCl2 溶液倒入Na2S03 溶液中,放置数小时,使其沉淀,小心滤8mm 图1吸水管回流装置出上层清液,再加入 30 ml 热水搅拌,放置数小时,再小心滤出上
层清掖,取出沉淀,制成小颗粒,放在表面皿上,置烘箱中在200 ℃烘 1.5 l汀,取出放在干燥器中冷至室温留待实验用。
二、实验操作在250ml干燥的圆底烧瓶
中加入正丁醇 20.4 g ,冰醋酸 15 g ,再加入浓 H2S04 4 ~5 滴,摇匀后,加
4~5 粒沸石,塞上插有吸水管的橡皮塞(吸水管内装有 5g 无水 MgS03 ),将
吸水管与回流冷凝管连接,将反应瓶放在电热套上加热回流 50 min ,停止加热,冷却后,卸下回流冷凝管及吸水管,再加 4~ 5 粒沸石,改为蒸锢装置,蒸出粗
产品,用 20 ml10%Na2C03 溶液在39 分液漏斗中洗涤,分去水层,将醋层再用20 ml 水洗涤一次,分去水层,将醋层倒入 100 ml 干燥的锥形瓶中,加无水MgS041 ~ 2g ,塞上塞子,轻轻摇荡至澄清,再放置数分钟后,转移至 50 ml
干燥的蒸锢瓶中蒸锢,收集 124~126 ℃馆分的产品,产品量为 27 g 。
三、结果讨论 1.此实验时间为 3 hr 左右,比原来的 6~8 小时缩短一半,产率也提高了 10% 以上(总产率为 93.1% ),其原因是反应过程中生成的水,在经过
吸水管时被及时地除去了,而未反应的酸、醇及已生成的醋又回到了反应瓶中,没有眼着水被分离。
吸水管体积大小要合适,最好是刚够装吸收反应生成水的全部吸水剂。
过大,反应液会在其中积存,不利于反应 F 过小,吸水剂会随着回流液流
入反应瓶中,同时生成的水也不能被有效地吸收。
吸水剂的选用 z 我们曾用无水Na2S04 ,其优点是吸水量大(可生成Na2S04 •10H20), 且价格便宜,性质稳定。
但它的吸水性不够强(Na2S04 •lOH20 的分解温度为32.4 ℃),能溶于水,在回流过程中有少量要带到反应瓶中,吸水后变为坚硬的固体,不易从管中取出。
后来我们改用无水 MgS03 ,因其吸水性强(MgS03 •6H20 分解温度为200 ℃),在水中溶解度小(在热水中榕解度为 0.833 ),且不溶于醇。
这样的改进,对于
醋的合成及反应中有水生成的其它有机反应都具有参考价值。
参考文献1 复旦大
学有机化学教研室编.有机化学实验.19602 大连工学院有机化学教研室编.有机
化学实验, 1984 3 周科衍,目俊民编.有机化学实验.第二版,-- -- -- -- -- --『f...........吨,-品---吨,4唱-唱H叮....,...鸟鸣----吨,句H唱4
甲-唱H唱4唱-是唱-‘同『..........鸣,...〈上接第 25 页〉5 封继靡,李君.化学研究与应用, 199113,326 Kleinm DJ, Seitz WA, Schmalz
TG.Nature,19861323,703 7 Reddy B V, Khanna SN, Jena
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1992,1779 9 Cartier SF, May B D, Castleman
Jr,AW.J,Chem.Phys.,19941100,5384 10 Cartier SF, MayBD, Castleman
Jr.AW.J,Am.Chem.Soc.,1994'116:5295 11 Chen 日, Feyereisen M, Long X Pet al..Phys.Rev.Lett.,1993171,1732 12 Ceulemans A, Fowler
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MA.J.Am.Chem.Soc.,19931115,9724 l 7 Reddy B V, Khan吨 S
N.Chem.Phys.Lett.,19931209,104 18 Reddy BY, Khanna
SN.J.Phys.Chem.,1994,98,9446 19 Wei S, Guo BC, Deng HT et
al.,J.Am.Chem.Soc.,1994,116,4475 20 Chen Z Y, Castleman
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Jr.AW.Chem.Phys.Lett., 19941227,305 22 Guo BC, Kerns KP, Castleman
Jr.AW.J,Am.Chem,Soc.,19931115:7415 23 Yeh CS, Afzaal S, Lee S.A et
al..J,Am.Chem.Soc., 19941116,8806 40 分液漏斗中洗涤,分去水层,将醋层再
用 20 ml 水洗涤一次,分去水层,将醋层倒入 100 ml 干燥的锥形瓶中,加无水MgS041 ~ 2g ,塞上塞子,轻轻摇荡至澄清,再放置数分钟后,转移至 50三、结果讨论此实验时间为 3 hr 左右,比原来的 6~8 小时缩短一半,产率也提高了10% 以上(总产率为93.1% ),其原因是反应过程中生成的水,在经过吸水管时被及时地除去了,而未反应的吸水管体积大小要合适,最好是刚够装吸收反应生成水的全部吸水剂。
过大,反应液会在其中积存,不利于反应 F 过小,吸水剂会随
着回流液流入反应瓶中,同时生成的水也不能被有效地吸收。
吸水剂的选用 z 我
们曾用无水 Na2S04 ,其优点是吸水量大(可生成Na2S04 •10H20), 且价格便宜,性质稳定。
但它的吸水性不够强(Na2S04 •lOH20 的分解温度为32.4 ℃),能溶于水,在回流过程中有少量要带到反应瓶中,吸水后变为坚硬的固体,不易从管中取出。
后来我们改用无水 MgS03 ,因其吸水性强(MgS03 •6H20 分解温度为200 ℃),在水中溶解度小(在热水中榕解度为 0.833 ),且不溶于醇。
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甲-唱H唱4唱-是唱-‘同『..........鸣,...Kleinm DJ, Seitz WA, Schmalz TG.Nature,19861323,703 Reddy B V, Khanna SN, Jena P.Science,19921258: 1640 Dance I.J,Chen.Soc.,Chem.C白,•mun, 1992,1779 Cartier SF, May B D,
Castleman Jr,AW.J,Chem.Phys.,19941100,5384 Cartier SF, MayBD, Castleman Jr.AW.J,Am.Chem.Soc.,1994'116:5295 Chen 日, Feyereisen M, Long X Pet al..Phys.Rev.Lett.,1993171,1732 Ceulemans A, Fowler
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【文献来源】https:///academic-journal-cn_university-chemistry_thesis/0201229591457.html
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