实验五 富马酸二甲酯的制取

六、思考题
1．制备富马酸二甲酯有哪几种方法？
2．酯化反应中常用的催化剂有几种？ 3．硫酸作催化剂时会发生什么副反应？ 4．产品的收率如何计算？ 5．重结晶时应注意什么问题？

3、精制
①将粗品溶在50mL无水乙醇溶剂中，制成沸腾的 饱和溶液； ②将热溶液过滤以除去机械杂质和不溶物（加活性 炭煮沸脱色）； ③将溶液冷却以使物质结晶； ④减压过滤，将结晶从母液中分离出来； ⑤洗涤晶体以除去吸附在晶体表面上的母液（进行 两次结晶）。 ⑥于60~80℃干燥得白色富马酸二甲酯精品。
实验五
富马酸二甲酯的制取


富马酸二甲酯即反丁烯二酸二甲酯，是一种较新型的 仪器及饲料防腐、防霉剂，对微生物有广泛、高效的抑制、 杀菌作用，其特点是抗菌活性不受pH值影响，并兼有杀 虫活性，效力优于常见的丙酸盐、山梨酸及盐和苯甲酸及 其盐类防腐剂。是国外近年开发应用的仪器防腐防霉剂， 目前已经用在面包、饲料、化妆品、鱼、肉蔬菜和酿制品 的保存处理上，并发展到家用地毯、皮衣、毛呢和其他用 品的防霉处理上，在饲料中的添加量是0.5~0.9g/Kg。 富马酸二甲酯为由甲醇与富马酸或顺丁烯二酸酐、顺 丁烯二酸酯化而成 ,简称富马酯(DMF) ,学名反丁烯二甲酯 、 别名延胡索酸二甲酯 ,分子式 C6H8O4 ,是无色或白色鳞 片晶体 ,熔点102～105℃,常温会升华 ,无味 ,略具酯的香 味 ,易溶于氯仿、醇、丙酮、乙酸乙酯,可溶于苯、甲苯、 CCl4 ,微溶于水及热水中,对光稳定,在紫外线及阳光下72h 基本无变化 ,110 ℃热 1 h 不分解 ,对热、碱、盐也有一定 的稳定性。但其水溶液对热的酸、碱稳定性较差 ,对氧化 剂、还原剂、蛋白质、纤维、脂肪、糖等有好的稳定性, 对金属无腐蚀性,其水溶液 pH 值为 6.7～7.3 ,所以 DMF 性质稳定。
H
+
O CH3 O
O O
CH3


分子量144.12，能溶于乙酸乙酯、氯仿、丙酮等。熔点101-104℃，沸 点193℃。 副反应：
C H 3 OH

H 2S O 4


硫酸二甲酯在18℃易迅速水解成硫酸和甲醇
三、主要试剂和仪器
试剂：反丁烯二酸9.2mL（15g
, 0.127moL）， 甲醇30mL(23.73g, )，浓硫酸4mL，10%碳酸 氢钠，无水乙醇；活性炭 仪器：250mL三口烧瓶（1个）、冷凝管（1 根）、电动搅拌器、温度计、电热套（1个）、 变压器（1个）、量筒（10mL,50mL）、玻 璃棒（1支）、烧杯（250mL,1个）、锥形瓶 （1个）、 抽滤装置、表面皿 、电子天 平、 酒精灯、橡皮塞、乳胶管
一、目的要求
1．了解富马酸二甲酯的性质，用途及合成方
法； 2．掌握精细化工合成技术及重结晶操作技术。
二、富马酸二甲酯的生产方法原理

富马酸二甲酯较经济的生产方法，是反丁烯二酸与甲醇在酸催化剂作用 下发生酯化反应，其反应方程式如下：
H O O C -C H = C H -C O O H + 2 C H 2 O H C H 3 O O -C H = C H -O O C H 3 + 2 H 2 O

4．称重、计算收率
①称重
ⅰ．先将白色富马酸二甲酯精品研成细末，并 放在干燥器或烘箱中充分干燥。 ⅱ．用电子天平称重，并记录结果。 ②计算收率
摩尔收率=
得到产物的物质量 投入反应系统的原料物 质量
五、注意事项
1．甲醇有毒，操作时应予以注意，切勿溅入
眼睛和口腔； 2．浓硫酸必须缓慢加入，并进行搅拌，避免 局部过热； 3．认真操作，注意力要集中，仔细观察，如 实记录实验现象和数据，注意安全，保持整 洁。
四、实验步骤
Βιβλιοθήκη Baidu1、如图安装实验装置
2、制粗产品
①先将15g反丁烯二酸和30mL甲醇加入到250mL 三口瓶中，在缓慢搅拌下加入4mL浓硫酸。 ②按要求安装装置，然后接通电源加热回流，温度 约为75℃，待反应完全后（自有回流开始计时，反 应1.5小时），再蒸出大部分甲醇。 ③当有大量的白色固体析出时，趁热将反应物倒入 装有100mL冷水的烧杯中，冷却后除去水。 ④固体用10%碳酸氢钠溶液中和，滤出固体产物， 经水洗至中性后过滤，得粗富马酸二甲酯。