邻苯二甲酸二丁酯的制备

邻苯二甲酸二丁酯的制备
【实验目的】
（1）学习邻苯二甲酸二丁酯的制备原理和方法
（2）学习分水器的使用方法，掌握减压蒸馏等操作
【实验原理】
邻苯二甲酸二丁酯通常由邻苯二甲酸酐(苯酐)和正丁醇在强酸(如浓硫酸)催化下反应而得。

反应经过两个阶段。

第一阶段是苯酐的醇解得到邻苯二甲酸单丁酯：
这一步很容易进行，稍稍加热，待苯酐固体全熔后，反应基本结束。

反应的第二阶段是邻苯
二甲酸单丁酯与正丁醇的酯化得到邻苯二甲酸二丁酯：
这一步为可逆反应，反应较难进行，需用强酸催化和在较高的温度下进行，且反应时问较长。

为使反应向正反应方向进行，常使用过量的醇以及利用油水分离器将反应过程中生成的水不
断地从反应体系中除去。

加热回流时，正丁醇与水形成二元共沸混合物(沸点92.7℃，含醇57.5%)，共沸物冷凝后的液体进入分水器中分为两层，上层为含20.1%水的醇层，下层7.7% 醇的水层，上层的正丁醇可通过溢流返回到烧瓶中继续反应。

考虑到副反应的发生，反应温度又不宜太高，控制在180℃以下，否则，在强酸存在下，会
引起邻苯二甲酸二丁酯的分解：
实际操作时，反应混合物的最高温度一般不超过160℃。

邻苯二甲酸二丁酯大量作为增塑剂使用，称为增塑剂DBP，还可用作涂料、黏结剂、染料、
印刷油墨、织物润滑剂的助剂
【仪器和试剂】
邻苯二甲酸酐 5.9g (0.04mol) ，正丁醇12.5mL (0.12mol ，另12 mL于分水器中)，浓硫酸(0.2mL) ，碳酸钠溶液（5%）饱和食盐水无水硫酸镁
三口烧瓶（100mL) ，圆底烧瓶(60mL) ，温度计（200℃），分液漏斗(60mL) ，锥形瓶（50mL ，150mL 各1只），球形冷凝管直形冷凝管，分水器(10mL) 接液管
】
骤
【实验步
带有分水器的回流装置，分液装置，减压蒸馏装置。

反应装置见图
制备邻苯二甲酸二丁酯的反应装置
在一个干燥100mL 三口烧瓶中加入 5.9g 邻苯二甲酸酐、12.5mL 正丁醇和几粒沸石，在振摇
入
下缓慢滴加0. 2mL 浓硫酸。

在分水器中加人正丁醇至支管平齐。

封闭加料口，另一口插
一只200℃的温度计
)。

缓慢升温，使反应混合物微沸。

（水银球应位于离烧瓶底0.5~0.8cm处
沸物蒸
约15min 后，烧瓶内固体完全消失。

继续升温到回流，此时逐渐有正丁醇和水的共
出，经过冷凝在分水器的底部，有小水珠逐渐流到分水器的底部，当反应温度升到150℃时便可停止加热，记下分水器中水的体积（注意：含有少量正丁醇）。

记下反应的时间（一般
在1.5~2h）。

当反应液冷却到70℃以下时，拆除装置。

将反应混合液倒入分液漏斗，用5%碳酸钠溶液中
涤2~3 次，至有机层呈中性，分离出的油状物，
和后，有机层用20mL 温热的饱和食盐水洗
用无水硫酸镁干燥至澄清。

用倾斜法除去干燥剂，有机层倒入50mL 的圆底烧瓶，先用水泵
集180~190℃/1.33kPa(10mmHg) 或
减压蒸去过量的正丁醇，最后在油泵的减压下蒸馏，收
200～210℃／2.67kPa(20mmHg) 的馏分，称取质量。

系
的关
表5.26-1 邻苯二甲酸二丁酯的沸点与压力之间
压力/mmHg 760 20 10 5 2 沸点/ ℃340 200～210 180～190 175～180 165～170 注：1mmHg≈133Pa。

测定产物的折射率。

测定产物的红外光谱。

邻苯二甲酸二丁酯的红外光谱
【注意事项】
1．为了保持浓硫酸的浓度，反应仪器尽量干燥。

浓硫酸的量不宜太多，避免增加正丁醇的
副反应以及产物在高温时的分解。

2．开始加热时必须慢慢加热，待苯酐固体消失后，方可提高加热速度，否则，苯酐遇高温
会升华附着在瓶壁上，造成原料损失而影响产率。

单酯生成后必须慢慢提高反应温度，在回流下反应，否则酯化速度太慢，影响实验进度。

若加热至140℃后升温速度很慢，此时可补
加1滴浓硫酸促进之。

3．反应终点控制：以分水器中没有水珠下沉为标志，但反应最高温度不得超过180℃，以在160℃以下为宜。

4．产物用碱中和时，温度不得超过70℃，碱浓度也不宜过高，否则引起酯的皂化反应。

当
然中和温度也不宜太低，否则摇动时易形成稳定的乳浊液，给操作造成麻烦。

5．必须彻底洗涤粗酯，确保中性，否则在最后减压蒸馏时，因温度很高(>180℃)，若有少量酸存在会使产物分解，在冷凝管人El处可观察到针状的邻苯二甲酸酐固体结晶。

【安全提示】
邻苯二甲酸二丁酯：本品低毒。

邻苯二甲酸酐：对皮肤、黏膜有局部刺激性，具有中等毒性。

正丁醇：毒性与乙醇相似，刺激性强，低毒。

浓硫酸：具有极强的吸水性和腐蚀性，接触人体能引起严重烧伤。

属于一级无机酸性
腐蚀物品。