乙酸乙酯
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乙酰乙酸乙酯的制备
摘要本实验是为了了解 Claisen 酯缩合反应的机理和应用,熟悉在酯缩合反应中金属钠的应用和操作注释,复习液体干燥和减压蒸馏操作,并且了解乙酰乙酸乙酯的性质及用途。
关键词乙酰乙酸乙酯 Claisen 酯缩合反应减压蒸馏
前言乙酰乙酸乙酯是无色至淡黄色澄清液体,微溶于水,易溶于乙醚、乙醇有刺激性气味。可燃,遇明火、高温或接触氧化剂有发生燃烧的危险有醚样和苹果似的香气。广泛应用于食品香精中,主要用于调配苹果、杏、桃等食用香精。制药工业用于制造氨基比林、维生素B等。染料工业用于合成染料的原料和用于电影基片染色。有机工业用于作溶剂和合成有机化合物的原料。
实验部分
一.实验目的
(1)掌握克莱森酯缩合反应及互变异构现象
(2)掌握无水操作及减压蒸馏等操作
二.实验原理(半衡量实验)
含有α-氢的酯在碱性催化剂存放下,能与另一分子的酯发生克莱森酯缩合反应,生成β-酮酸酯,乙酰乙酸乙酯就是通过这个反应来制备的。其催化剂是乙醇钠,由金属钠和残留在乙酸乙酯的少量乙醇作用产生。乙酰乙酸乙酯的生成经过如下一系列平衡反应:
随着反应的进行不断地生成乙醇,反应就不断地进行,直至钠消耗完。
本实验要求反应系统是无水的,因为水的存在可造成钠的损失和Na OH的产生, 后者会使酯发生皂化,降低反应的收率。通常,在该反应中酯是过量的,如果钠过量, 乙酸乙酯可以被还原并缩合成3-羟基-2-丁酮。
金属钠在使用时通常使用钠珠或钠丝,使其与酯的接触面尽可能大些,本实验将金 属钠切成细薄片,也是为了提高反应速度。但要注意动作迅速,防止金属钠被空气氧化。 二.
实验装置
球形冷凝管
圆底烧瓶
干燥管
克氏蒸馏头
接真空系统
三.实验内容
一、试剂和器材
试剂:乙酸乙酯、金属钠、乙酸、碳酸钠、无水碳酸钠、氯化钠、氯化钙、无水硫酸镁 器材:磁力搅拌电热套、圆底烧瓶(50mL )、球形冷凝管、干燥管、分液漏斗
克氏蒸馏烧瓶(50mL )、温度计、真空接收管、直形冷凝管、减压系统装置。
二、实验步骤
将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100mL 圆底烧瓶中,加入25mL 干燥的乙酸乙酯,小心地称取1.5g 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。待反
应混合物稍冷后,在搅拌和冷水浴下,边小心地滴加12ml50%乙酸,使呈弱酸性,此时固
体溶解,反应液分层。
用分液漏斗分出酯层,倒入干燥的磨口锥形瓶中。加入无水硫酸镁干燥。干燥后的液体倒入50mL克氏蒸馏烧瓶中,加入1-2粒沸石,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),再用循环水泵减压蒸出乙酰乙酸乙酯。开始是应缓慢加热,待残留的低沸物蒸出时再加大电压。
四、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。
3)用乙酸酸化时,应避免加入量过量,否则会增加酯在水的溶解度而降低收率。
4)本实验最好连续进行,间隔时间过长会降低收率
5)纯的乙酰乙酸乙酯为无色液体,沸点180.8℃。