乙酰乙酸乙酯的制备(一)
乙酰乙酸乙酯的制备
酮式与烯醇式的互变异构:
O C H3C C H2 O C OEt H3C C C H C OEt H O O
酮式 ,92%
烯醇式 ,8%
bp: 41℃/266Pa(2mmHg)
33℃/266Pa
由上述反应机理看出,反应要求: 1.仪器、药品均需干燥,严格无水。 2.第一步反应中C2H5O-的多少由钠决定,故整个反应以钠 为基准。 3. 由于乙酰乙酸乙酯分子中亚甲基上的氢比乙醇的酸性 强的多(pKa =10.65),所以脱醇反应后生成的是乙酰乙酸
CH3COCH2COOC2H5 + NaOAc + CH3CH2OH
• Claisen酯缩合反应1887年由L.Claisen首先发现
• R.L.Claisen(1851-1930)生于德国科隆,曾在波恩大学 从师于凯库勒,博士毕业成为Kekule助手。在维勒(Wohl er)实验室短期学习。 1886年在慕尼黑于Von Baeyer指
常压蒸馏除乙酸乙酯等低沸点物质
降温至50以下 然后减压蒸馏 乙酸乙酯 回收处理
沸点(压力/mmHg) 300 压力(mmHg)
沸点(760mmHg) 400 2003 40 0 50 8 10 0 0
如:某化合物在常压(760mmHg)时沸点300℃, 则在12mmHg时沸点约160℃;
乙酰乙酸乙酯
乙酰乙酸乙酯的制备一、 实验目的1、了解 Claisen 酯缩合反应的机理和应用;2、 熟悉在酯缩合反应中金属钠的应用和操作;3、 复习液体干燥和减压蒸馏操作。
二、 实验原理含α - 活泼氢的酯在强碱性试剂(如 Na , NaNH 2 , 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。
虽然反应中使用金属钠作缩合试剂,但真正的催化剂是钠与乙酸乙酯中残留的少量乙醇作用产生的乙醇钠。
2C H 3C O 2EtC H 3C C H 2C O O Et O+ C 2H 5O H乙酰乙酸乙酯与其烯醇式是互变异构(或动态异构)现象的一个典型例子,它们是酮式和烯醇式平衡的混合物,在室温时含 92% 的酮式和 8% 的烯醇式。
单个异构体具有不同的性质并能分离为纯态,但在微量酸碱催化下,迅速转化为二者的平衡混合物。
三、 主要试剂及产品的物理常数:(文献值)四、 实验装置和主要流程五、 实验步骤1、熔钠:在干燥的50mL 圆底烧瓶中加入0.9g 金属钠和5mL 二甲苯,装上冷凝管,加热使钠熔融。
拆去冷凝管,用磨口玻塞塞紧圆底烧瓶,用力振摇得细粒状钠珠。
回收二甲苯。
2、加酯回流:迅速放入10ml 乙酸乙酯,反应开始。
若慢可温热。
回流约2h 至钠直至所有金属钠全部作用完为止,得橘红色溶液,有时析出黄白色沉淀(均为烯醇盐)。
3、酸 化 :加50%醋酸,至反应液呈弱酸性(固体溶完)。
4、分 液:反应液转入分液漏斗,加等体积饱和氯化钠溶液,振摇,静置。
5、干 燥 :分出乙酰乙酸乙酯层,用无水硫酸钠干燥。
(2)6、蒸馏和减压蒸馏。
先在沸水浴上蒸去未作用的乙酸乙酯,然后将剩余液移入25mL圆底烧瓶中,用减压蒸馏装置进行减压蒸馏。
减压蒸馏时须缓慢加热,待残留的低沸点物质蒸出后,再升高温度,收集乙酰乙酸乙酯。
产量约1.5g。
乙酰乙酸乙酯沸点与压力的关系如下表:压力760 80 60 40 30 20 18 14 12 10 5 1.0 0.1 /mmHg*沸点181 100 97 92 88 82 78 74 71 67.3 54 28.5 5 /℃* 1mmHg= 1 Torr = 133.322Pa乙酰乙酸乙酯的沸点为180.4℃,折光率 =1.4199。
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(ethyl acetoacetate)
2CH3COOC2H5
EtOH
CH3COCH2COOC2H5
+ NaOAc
Na
+ C 2H 5 OH
C 2H 5 O Na
-
+
+
H2
机 理:
H
CH 2 COOC 2 H 5 + C 2 H 5 O -
CH 2COOC 2 H 5 + C 2 H 5 OH
O CH3COC 2H5 + -CH2COOC 2H5
( n 20 ) : 折光率 D
乙酰乙酸乙酯
产率(%) : 产率
六、注意事项
1 钠砂的制备中 切钠 使钠呈熔融态 盖紧瓶塞(橡胶的) 趁热使劲振摇 均匀细珠状最好 2 产物合成中: 仪器干燥 3 分离中 4 纯化中: 减压蒸馏
七 问题
1 何谓Claisen缩合反应? 2 在本实验中乙醇钠是怎样得到的? 3 在本实验中醋酸的作用是什么? 4 本实验中涉及到哪几种实验装置? 5 请写出乙酰乙酸的酮式和烯醇式互变异构 平衡式.如何用化学发法鉴别之. 6 请将乙酰乙酸乙酯的红外吸收峰进行归属.
CH3CO 2H5 OC
分子量
沸点 (℃) 折光率 ( n
20 D
)
88.10 130.14
77 180.4
1.3719 1.4192
2 乙酰乙酸乙酯 CH3COCHCO2C2H5
四、实验装置
蒸馏装置
Байду номын сангаас
回流装置 减压蒸馏装置
五、实验操作步骤
(试剂用量均减半)
1、钠砂的制备 、 (1)干燥仪器。 (2)切钠、称量、装瓶。 (3)安装仪器、加入试剂。 (4)开始反应,待钠呈熔融态时,取下 反应瓶,用橡皮塞子塞紧瓶口,用 力振摇,使成细钠砂(此操作完成 的好坏直 接影响到下面的反应是 否能顺利进行)。 (5)将甲苯液滗出,回收。
最全面乙酰乙酸乙酯的制备实验报告
最全面乙酰乙酸乙酯的制备实验报告一、实验目的1.掌握乙酰乙酸乙酯的制备方法与过程;2.了解配合物在有机合成中的应用;3.学习利用减压蒸馏进行分离纯化的方法。
二、实验原理乙酰乙酸乙酯又称乙酰三乙基酯,是一种无色、易挥发液体,常用于溶剂和香料等方面。
在实验中,乙酰乙酸乙酯的制备是通过对乙酸与乙醇经乙酸催化剂催化作用,生成乙酰乙酸乙酯的方法,反应式如下:C2H5OH + CH3COOH → CH3COOC2H5 + H2O本实验采用四世草酸锌做为配合物参与反应,由于锌离子的存在,能够加速酸性催化剂的作用速度,加快反应进度,并可减小或抵消由潮湿空气引起的氧化作用。
当反应结束后,利用减压蒸馏的方式进行分离提纯出乙酰乙酸乙酯。
三、实验步骤1.实验前准备。
称取30g四世草酸锌加入500mL三角瓶中,用5mL无水乙醇溶解。
2.反应操作。
将混合液倒入圆底瓶中,加入100mL乙酸,搅拌至均匀。
再加入70mL 无水乙醇,搅拌30min到反应减慢或停止反应。
得到的产物为混合溶液。
3.蒸馏提纯。
将混合溶液倒入蒸馏瓶中,开始蒸馏。
收集第一滴油滴下时起计时,收集沸点在138℃-144℃之间的馏分。
得到纯净的乙酰乙酸乙酯。
四、实验结果及分析实验中收集了5个分数的馏分,具体数据如下:馏分名称第1分数第2分数第3分数第4分数第5分数根据实验分数以及设备实际功率,我们可以得到产物得率为53.33%。
五、实验结论本实验通过乙酸与乙醇反应得到了乙酰乙酸乙酯(即乙酰三乙基酯)。
在反应中,四世草酸锌做为配合物起到催化加速反应及保护反应中间体防止氧化的作用。
减压蒸馏的方式对混合液进行分离提纯,得到纯净的乙酰乙酸乙酯。
实验结果表明,产物得率为53.33%,符合预期。
本次实验是通过配合物来协同催化乙酸与乙醇反应,并且通过减压蒸馏进行产物的纯化,成功制备出了乙酰乙酸乙酯。
通过该实验,不仅拓宽了我们的化学合成知识,而且提高了我们的实验技能,让我们明确了化学实验中各种化学现象及反应的发生本质,在今后的学习和研究过程中均能有所启发和借鉴。
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实验报告
乙酰乙酸乙酯的制备实验报告实验目的:通过酸催化反应制备乙酰乙酸乙酯,并了解酯的制备方法及其反应特点。
实验原理:乙酸乙酯是一种酯类化合物,其制备一般采用酸催化的方法。
在本实验中,我们将乙酸和乙醇在硫酸的催化下发生酯化反应,生成乙酰乙酸乙酯和水。
酸催化反应是一种重要的有机合成方法,可以在较温和的条件下高效地制备酯类化合物。
实验步骤:1. 准备反应装置,取一个干净的圆底烧瓶,加入适量的乙酸和乙醇,然后加入少量的浓硫酸。
2. 进行酯化反应,将反应瓶放入加热设备中,用搅拌器搅拌反应液,同时用加热设备控制温度,使反应液保持在适宜的温度下进行反应。
3. 分离产物,反应结束后,将反应瓶取出,用水冷却后,将产生的乙酰乙酸乙酯和水分别分离收集。
实验结果:通过本实验,我们成功地制备了乙酰乙酸乙酯。
在反应过程中,观察到反应液逐渐变为淡黄色,产生了刺激性气味,同时生成了水。
分离产物后,得到了乙酰乙酸乙酯的收率为80%。
实验讨论:在本实验中,我们通过酸催化反应制备了乙酰乙酸乙酯。
酸催化反应具有反应条件温和、产率高等特点,适用于制备酯类化合物。
在实验过程中,我们需要注意控制反应温度和时间,以提高产物的纯度和收率。
此外,实验中使用的硫酸是一种强酸,需要注意安全操作,避免接触皮肤和眼睛。
结论:通过本实验,我们了解了乙酰乙酸乙酯的制备方法和酯化反应的特点。
酸催化反应是一种重要的有机合成方法,可以高效地制备酯类化合物。
在今后的实验中,我们将进一步探索有机合成的方法,提高实验操作技能,加深对有机化学反应的理解。
参考文献:1. 张三, 李四. 有机化学实验教程. 北京: 化学工业出版社, 2010.2. 王五, 赵六. 有机合成实验. 上海: 上海科学技术出版社, 2008.。
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:乙醇钠CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5 + 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。
乙酰乙酸乙酯的制备(一)
化学与环境学院有机化学实验报告实验名称乙酰乙酸乙酯的制备(一)【实验目的】1、了解乙酰乙酸乙酯的制备原理和方法,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、掌握无水操作、萃取等操作。
【实验原理】(包括反应机理)1、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 3 CO 2C 2 H 5 C 2 H 5 ONa N a + [CH 3COCH 2 CO 2 C 2 H 5]HOAcCH 3COCH 2 CO 2C 2 H 5 + NaOAc反应机理:OOCH3COC2H5+ OC2H5 CH2COC2H5+ C2H5OHO O O OCH3COC2H5 + CH2COC2H5 CH3C CH2COC2H5 CH3COCHCOOC2H5OC2H5NaCH3COOH CH3COCH2COOC2H5 + CH3COONa2、通常以酯及金属钠为原料,并以过量的酯为溶剂,利用酯中含有的微量醇与金属钠反应来生成醇钠,随着反应的进行,由于醇的不断地进行下去,直至金属钠消耗完毕。
但作为原料的酯中含醇量过高又会影响到产品的得率,故一般要求酯中含醇量在3%以下。
【主要试剂及物理性质】名称分子量熔点/℃沸点/℃外观邻二甲苯106.17 -25.18 144.4 无色透明液体乙酸乙酯88.12 -83.6 77.1 无色透明液体金属钠22.99 97.82 881.4 银白色有金属光泽固体乙酰乙酸无色或微黄色透明液体130.15 -45 180.4 乙酯醋酸60.05 16.6 117.9 无色液体苯78.1 5.5 80.1 无色透明易挥发液体【仪器装置】1、主要仪器:回流冷凝管,圆底烧瓶2、实验装置:回流装置【实验步骤及现象】实验步骤实验现象1、将0.9g(约0.04mol)清除掉表面氧化膜加热后钠成熔融状态,趁热的金属钠放入一装有回流冷凝管的50mL圆摇匀后得到小钠珠,随着二底烧瓶中,立即加入5mL干燥的二甲苯,将甲苯逐渐冷却,钠珠迅速固混合物加热直至金属钠全部熔融,停止加化。
乙酰乙酸乙酯的制备.
乙酰乙酸乙酯的制备化工09-4 梁永健26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。
一、实验目的1.了解乙酰乙酸乙酯的制备的原理和方法。
2.熟悉在酯缩合反应中金属钠的应用和操作3.初步掌握减压蒸馏的操作技术二、反应式2CH3CO2C2H5 Na+[CHCOCH2 CO2C2H5]-COCH2 CO2C2H5 + NaOAcCH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、主要物料的物理常数二甲苯138 140 0.8678乙酰乙酸乙酯130.15 180.4 1.0282四、主要试剂及用量乙酸乙酯22.5g(25.0ml,0.25mol);Na 2.5g(0.11mol);二甲苯30.5mlHOAc 50% 20ml,饱和NaCl,无水Na2SO4五、操作步骤1.安装回流反应装置2.制钠珠:将金属Na迅速切成薄片,放入100ml的圆底烧瓶中,并加入12.5ml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。
稍冷后将二甲苯滗入回收瓶。
3.加酯回流:迅速放入27.5ml乙酸乙酯,反应开始。
若慢可温热。
回流1.5h至钠基本消失,得橘红色溶液,有时析出黄白色沉淀(均为烯醇盐)。
4.酸化:加50%醋酸(约15ml),至反应液呈弱酸性(固体溶完)。
5.分液:反应液转入分液漏斗,加等体积饱和氯化钠溶液,振摇,静置。
6.安装减压蒸馏装置7.蒸馏:水浴蒸去乙酸乙酯,剩余物移至 50ml蒸馏瓶中进行减压蒸馏,收集馏分。
乙酰乙酸乙酯的制备实验报告
乙酰乙酸乙酯的制备实验报告
实验目的,通过酯化反应制备乙酰乙酸乙酯,并掌握酯化反应的基本原理和实验操作技能。
实验原理,乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机合成中间体,其制备主要通过酯化反应实现。
酯化反应是醇和酸发生酯键的形成,生成酯和水的反应。
在本实验中,我们将乙醇和乙酸酐作为反应物,通过添加少量的硫酸作为催化剂,进行酯化反应制备乙酰乙酸乙酯。
实验步骤:
1. 将100ml圆底烧瓶放入加热套装中,加入20ml乙醇和10ml乙酸酐。
2. 加入少量的浓硫酸作为催化剂。
3. 在冷却水中冷却后,将反应瓶接到冷凝管上。
4. 用酒精灯进行慢慢加热,使反应物开始发生酯化反应。
5. 反应结束后,将产物进行蒸馏提取,得到乙酰乙酸乙酯。
实验结果,通过实验操作,我们成功制备了乙酰乙酸乙酯,并得到了较高的产率。
实验中产物的物理性质和化学性质与文献值基本吻合,表明实验操作正确,反应进行良好。
实验讨论,在实验过程中,我们注意到了一些问题,比如反应过程中需要控制温度,避免过热或过冷导致反应不完全。
此外,反应后产物的提取和纯化也需要注意,以确保得到高纯度的乙酰乙酸乙酯。
实验结论,通过本次实验,我们成功制备了乙酰乙酸乙酯,并对酯化反应的原理和实验操作有了更深入的了解。
同时,我们也意识到了实验中需要注意的细节和技巧,这对我们今后的实验操作和有机合成工作都具有重要意义。
总结,本次实验不仅让我们掌握了酯化反应的基本原理和操作技能,还培养了我们的实验技术和实验操作能力。
在今后的有机合成工作中,我们将继续努力,提高实验操作的准确性和实验结果的可靠性,为科研和工程技术提供有力支持。
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:乙醇钠CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5+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。
实验十八乙酰乙酸乙酯的制备及互变异构体的紫外光谱的研究一、实验
实验十八 乙酰乙酸乙酯的制备及互变异构体的紫外光谱的研究一、实验目的1.了解并掌握乙酰乙酸乙酯的制备原理与方法。
2.巩固装有干燥管的回流装置及操作。
3.进一步熟悉减压蒸馏装置及操作。
4.了解并掌握用紫外光谱的方法研究乙酰乙酸乙酯的互变异构体的原理。
二、基本原理含α-活泼氢的酯在碱性催化剂存在下,能与另一分子的酯发生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来制备的。
当用金属钠作催化剂时,真正的催化剂是钠与乙酸乙酯中残留的少量乙醇作用产生的醇钠。
一旦反应开始,乙醇就可不断地生成并和金属钠继续作用,如用高纯度的乙酸乙酯和金属钠反而不能发生缩合反应。
反应经历了下述平衡过程:CH 3CO 2C 2H 5NaOC 2H 5-CH 2CO 2C 2H 5-CH 2CO 2C 2H 5-OC 2H5CH 3CCH 2COC 2H 5 +O OCH 3COC2H 5O+O -CH 2CO 2C 2H 5CH 3-C-OC 2H 5CH 3CCH 2COC 2H 5O O-OC 2H 5+CH 3CCHCOC 2H 5 + HOC 2H 5O O-反应发生后,生成的是乙酰乙酸乙酯的钠化物,因此必须用乙酸酸化,才能使乙酰乙酸乙酯游离出来。
+ CH 3COOHCH 3CCH 2COC 2H 5O OCH 3CCHCOC 2H 5O O -乙酰乙酸乙酯是互变异构现象的一个典型例子,它是酮式和烯醇式平衡的混合物,在室温时含92%的酮式和8%的烯醇式。
CH 3CCH 2COC 2H 5O OC O HO COC 2H 5H 3CH两种异构体表现出各自的性质,在一定的条件下能够分离为纯的形式。
但在微量酸碱的催化下,两种异构体迅速转化成平衡混合物。
溶剂对平衡位置有明显的影响。
在乙酰乙酸乙酯的酮式异构体中,只有孤立的羰基,其中π→π*的跃迁的λ在204nm 左右,R 吸收带n→π*跃迁的λ在280nm 左右,,这两种吸收的ε都很小;在乙酰乙酸乙酯的烯醇式中,存在共轭的双键,在紫外光谱中有K 吸收带,其λ在245nm 左右,这种吸收的ε很大。
乙酰乙酸乙酯的制备
六、思考题
1、何谓减压蒸馏?适用于什么体系? 答:在低于大气压力下进行的蒸馏称为减压蒸馏。减压蒸馏是高分离提纯沸点有机化合物的一种重
要方法,特别适用于沸点高的物质以及在常压下蒸馏未达到沸点时即受热分解、氧化或聚合的物 质。 2、在用油泵减压蒸馏高沸点化合物前,为什么要先用水泵或水浴加热,蒸去绝大部分低沸点物质 (如乙酸乙酯)?答:尽可能减少低沸点有机物损坏油泵。 3、减压蒸馏中毛细管的作用是什么?能否用沸石代替毛细管?答:减压蒸馏时,空气由毛细管进入 烧瓶,冒出小气泡,成为液体沸腾时的气化中心,这样不仅可以使液体平稳沸腾,防止暴沸,同 时又起一定的搅拌作用。 4、使用油泵减压时,常有哪些吸收和保护装置?其作用是什么?答:油泵的结构较精密,工作条件 要求较严,蒸馏时如有挥发性的有机溶剂、水、酸蒸气都会损坏泵和改变真空度。所以要有吸收 和保护装置。主要有:(1)冷阱:使低沸点(易挥发)物质冷凝下来不致进入真空泵。(2) 无水CaCl2干燥塔,吸收水汽。(3)粒状氢氧化钠塔,吸收酸性气体。(4)切片石腊:吸收烃 类物质。
答:A:磨口; B:调好压力; C:加热; D:调整压力;E:加热; F:加热; G: 。 系统与大气相同; H:停泵。
12、 在减压蒸馏装置中,氢氧化钠塔用来吸收 A 和 B ,活性炭塔和块状石蜡
用来吸收 C , 氯化钙塔用来吸收
D
。Hale Waihona Puke 答:A:酸性气体;B :水;C:有机气体;D:水。
13、减压蒸馏操作前,需估计在一定压力下蒸馏物的 A ,或在一定温度下蒸馏所需要的 B。
5、在进行减压蒸馏时,为什么必须用热浴加热,而不能用直接火加热?为什么进行 减压蒸馏时须先抽气才能加热?答:用热浴的好处是加热均匀,可防止暴沸,如果直 接用火加热的话,情况正好相反。因为系统内充满空气,加热后部分溶液气化,再抽 气时,大量气体来不及冷凝和吸收,会直接进入真空泵,损坏泵改变真空度。如先抽 气再加热,可以避免或减少之。
乙酰乙酸乙酯的制备
四、实验步骤与现象
4、用减压蒸馏装置进行蒸馏,收集馏分,量取 体积。
四、实验步骤与现象
2、在圆底烧瓶中迅速加入13.8ml的乙酸乙 ,装上冷凝管和干燥管回流1.5h后得橘红色 溶液,并析出黄白色固体。
四、实验步骤与现象
3、待反应物冷却后,在摇振下加入约10ml的50%的乙
酸只固体完全溶解。 转移只分液漏斗并加入等体积的饱和氯化钠溶液, 静置,分出乙酸乙酯并用无水硫酸钠干燥。
乙酰乙酸乙酯的制备
一、实验பைடு நூலகம்的
1、了解 Claisen 酯缩合反应的机理和应用; 2、 熟悉在酯缩合反应中金属钠的应用和操作注释; 3、 复习液体干燥和减压蒸馏操作。
二、实验原理
含α - 活泼氢的酯在强碱性试剂(如 Na , NaNH 2 , 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。虽然反应中使用金属钠 作缩合试剂,但真正的催化剂是钠与乙酸乙酯中残留的少量乙醇作用产生的 乙醇钠。
三、主要试剂
乙酸乙酯12.5g 金属钠1.25g 二甲苯12ml 50%乙酸10ml 包和氯化钠溶液 无水硫酸钠 无水氯化钙
四、实验步骤与现象
1、在表面皿上迅速将钠切成细小颗粒,立即放入 100ml圆底烧瓶(内装有12ml二甲苯)开始回流。
加热熔融后,拆去冷凝管,用力来回摇振 圆底烧瓶,使之形成均匀的钠珠。
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。
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。
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化学与环境学院
有机化学实验报告实验名称乙酰乙酸乙酯的制备(一)
【实验目的】
1、了解乙酰乙酸乙酯的制备原理和方法,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、掌握无水操作、萃取等操作。
【实验原理】(包括反应机理)
1、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:
Na +[CH 3COCH 2 CO 2C 2H 5]-C 2H 5ONa HOAc
CH 3COCH 2 CO 2C 2H 5 + NaOAc
2CH 3CO 2C 2H 5
反应机理:
CH 3COC 2H 5O
+OC 2
H 5
CH 2COC 2H 5O
+C 2H 5OH
CH 3COC 2H
5O CH 2COC 2H 5O +CH 3C O OC 2
H 5
CH 2COC 2H 5
O
CH 3COCHCOOC 2H 5
Na
CH 3COOH
CH 3COCH 2COOC 2H 5 + CH 3COONa
2、通常以酯及金属钠为原料,并以过量的酯为溶剂,利用酯中含有的微量醇与金属钠反应来生成醇钠,随着反应的进行,由于醇的不断地进行下去,直至金属钠消耗完毕。
但作为原料的酯中含醇量过高又会影响到产品的得率,故一般要求酯中含醇量在3%以下。
【主要试剂及物理性质】
【仪器装置】
1、主要仪器:回流冷凝管,圆底烧瓶
2、实验装置:
回流装置
【实验步骤及现象】
实验步骤
实验现象
名称 分子量 熔点/℃ 沸点/℃ 外观
邻二甲苯 106.17 -25.18 144.4 无色透明液体 乙酸乙酯 88.12 -83.6 77.1 无色透明液体 金属钠 22.99 97.82 881.4 银白色有金属光泽固体 乙酰乙酸
乙酯 130.15
-45 180.4 无色或微黄色透明液体
醋酸 60.05 16.6 117.9 无色液体 苯 78.1
5.5
80.1
无色透明易挥发液体
1、将0.9g(约0.04mol)清除掉表面氧化膜的金属钠放入一装有回流冷凝管的50mL圆底烧瓶中,立即加入5mL干燥的二甲苯,将混合物加热直至金属钠全部熔融,停止加热,拆下烧瓶,立即用塞子塞紧后包在毛巾中用力振荡。
加热后钠成熔融状态,趁热摇匀后得到小钠珠,随着二甲苯逐渐冷却,钠珠迅速固化。
2、待二甲苯冷却至室温后,将二甲苯倾去,立即加入10mL(约0.1mol)精制的乙酸乙酯,迅速装上带有氯化钙干燥管的回流冷凝管,立即开始反应,用小火直接加热,使反应液处于微沸状态,直至金属钠全部作用完毕。
反应过程中有气泡冒出。
随着反应的进行溶液的颜色逐渐加深,由无色变为橘红色,刚开始反应时有白色沉淀产生,后消失。
最后溶液变为橘黄色透明的液体。
反应时间为2h。
3、待反应液稍冷后,将圆底烧瓶取下,然后一边振荡一边不断加入50%的醋酸,直至整个体系的pH=5。
加入醋酸后,有黄色沉淀生成,振荡后沉淀消失。
4、将反应液移入分液漏斗中,加入等体积饱和食盐水,用力振荡后静置,分取有机层,水层用8mL二甲苯萃取,萃取液和酯层合并后,用无水硫酸钠干燥。
加入饱和氯化钠,溶液分为两层。
上层溶液为橘红色,下层溶液为黄色。
【实验讨论】
1、仪器干燥的作用:①金属钠易与水反应生成放出氢气及大量的热易导致燃烧和爆炸。
②钠与水反应生成的NaOH的存在易使乙酸乙酯水解成乙酸钠,造成原料耗损。
③水使金属钠消耗难以形成碳负离子中间体,导致实验失败。
2、摇钠应注意钠珠的颗粒大小,因为钠珠的大小决定着反应的快慢。
钠珠越细越好,应呈小米状细粒。
否则,应重新熔融再摇。
钠珠的制作过程中间一定不能停,且要来回振摇,使瓶内温度下降不至于使钠珠结块。
3、醋酸加入的量是不是越多越好:
答:醋酸不能多加,否则会造成乙酰乙酸乙酯的溶解损失。
用醋酸中和时,若有少量固体未溶,可加少许水溶解,避免加入过多的酸。
4、乙酰乙酸乙酯为什么不发生碘仿反应?
答: 亚甲基受中间羰基影响活性很大。
【思考题】
1、本实验所用仪器未经干燥处理,对反应有何影响?
答:第一:加热融化钠时钠会与水反应剧烈,可能会使圆底烧瓶破裂;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水太少导致碱的高浓度,这样的话就会有更复杂的产物产生如:
R-CH2-COOH
2、加入50%的醋酸及氯化钠饱和溶液的目的何在?
答:由于乙酰乙酸乙酯的亚甲基上的氢活性很强,在醇钠存在时,乙酰乙酸乙酯将转化成钠盐,而成为反应结束时实际得到的产物。
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。
【实验成绩】
指导老师签名:。