实验__苯甲酸乙酯的制备

实验 苯甲酸乙酯的制备

一、实验目的：

1、掌握酯化反应原理，苯甲酸乙酯的制备方法，了解三元共沸除水原理。

2、复习分水器的使用及液体有机化合物的精制方法。

3、进一步练习蒸馏、萃取、干燥和折光率的测定等基本操作。 二、实验原理：

苯甲酸，乙醇在浓硫酸的催化下进行酯化反应，生成苯甲酸乙酯与水。

反应机理：

由于苯甲酸乙酯的沸点较高，很难蒸出，

所以本实验采用加入环己烷的方法，使环己烷、乙醇和水形成三元共沸物，其沸点为℃。三元共沸物经过冷却形成两相，使环己烷在上层的比例大，再回反应瓶，而水在下层的比例大，放出下层即可除去反应生成的水，使平衡向正方向移动。 三、实验仪器及试剂：

仪器：圆底烧瓶、回流冷凝器、分液漏斗、锥形瓶、烧杯、温度计、球形冷

试剂 d 4

20

./℃

n D

20

乙醇

苯甲酸

249

环己烷

80

乙醚

苯甲酸乙

酯

211～213

凝管、分水器。

试剂：苯甲酸 4g、无水乙醇10ml、浓硫酸 3ml、Na

2CO

3

、环己烷8ml、乙醚、

无水MgSO

4

、沸石。

装置图：

反应装置蒸馏装置

四、实验步骤：

1、加料：于50ml圆底烧瓶中加入：4g苯甲酸；10ml乙醇；8ml环己烷；3ml 浓硫酸，摇匀，加沸石。按照实验仪器左图组装好仪器（安装分水器），加热反应瓶，开始回流。

2、分水回流：开始时回流要慢，随着回流的进行，分水器中出现上下两层。当下层接近分水器支管时将下层液体放入量筒中。继续蒸馏，蒸出过量的乙醇和环己烷，至瓶内有白烟或回流下来液体无滴状（约2h），停止加热。

3、中和：将反应液倒入盛有30mL水的烧杯中，分批加入碳酸钠粉末至溶液呈中性（或弱碱性），无二氧化碳逸出，用PH试纸检验。

4、分离萃取、干燥、蒸馏：用分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取，

然后合并至有几层。用无水MgSO

4

干燥，粗产物进行蒸馏，低温蒸出乙醚。当温度超过140℃时，用牛角管直接接收210~213℃的馏分。

5、检验鉴定：

物理方法：取少量样品，用手扇动其，在闻其气味，应该稍有水果气味。

化学方法：酯与羟胺反应生成一种氧酸。氧酸与铁离子形成牢固的品红色的络合物。在试管中加入两滴新制备的酯，再加入5滴溴水。有溴水的颜色不变或没有白色沉淀生成，将5滴新制备的酯滴入干燥的试管中，在加入7滴3%的盐酸羟胺的95%酒精溶液和3滴2%的NaOH 溶液，摇匀后滴入7滴5%HCl 溶液和1滴5% FeCl3溶液，试管内显示品红色，证明酯的存在。

色谱分析：查找相关苯甲酸乙酯的色谱图，在分析产品的色谱与之对照。可以证明苯甲酸乙酯存在与否。 五、实验记录及处理：

所加试剂的量： 收集到产品的量：

参考：苯甲酸质量m 1=4g 摩尔质量 M 1=122g/mol

产物苯甲酸乙酯摩尔质量 M 2=150g/mol

实验中乙醇原料过量，苯甲酸设为完全反应，则理论苯甲酸乙酯产物量为 m 产物=4 x 150/122 g=4.918g ρ产物=1.046g/ml V 理论= m 产物÷ρ产物=÷= V 实际= 产率= V 实际÷V 理论=÷=%

误差分析：①开始分流是没调节好温度，使蒸汽流至蒸馏烧瓶下端管内。②萃取是不慎将试液流出，使产物减少。 六、思考与讨论：

1、本实验采用何种措施提高酯的产率

2、为什么采用分水器除水

3、何种原料过量为什么为什么要加苯

4、浓硫酸的作用是什么常用酯化反应的催化剂有哪些

5、为什么用水浴加热回流

6、在萃取和分液时，两相之间有时出现絮状物或乳浊液，难以分层，如何解决

七、注意事项：

1、注意浓硫酸的取用安全。加入浓硫酸应慢加且混合均匀，防止炭化。

2、回流时温度和时间的控制（反应初期小火加热、反应终点的正确判断）。

3、分水回流开始要控制温度，控制先前一个小时保持回流蒸汽在分水器接圆底烧瓶内管处。

结果与讨论 1、实验数据记录及处理苯甲酸质量m1=8g 摩尔质量

M1=122g/mol 产物苯甲酸乙酯摩尔质量 M2=150g/mol 实得产物苯甲酸乙酯

ml 产物为无色透明液体，有芳香气味。实验中乙醇原料过量，苯甲酸设为完全反应，则理论苯甲酸乙酯产物量为 m产物=8 x 150/122 g= ρ产物=ml V理论= m产物÷ρ产物=÷= V实际= 产率= V实际÷V理论=÷=% 结果分析:本次实验产率算比较高。 2、造成产率降低的原因分析：①开始分流时温度没调节好，温度过高使没反应的乙醇和水蒸汽带出了烧瓶落分水器无法返回参与反应，使产物减少。②萃取是不慎造成长物流失，使产物减少。 3、实验成败关键：（1）加入浓硫酸应缓慢加入且混合均匀，防止炭化。（2）要

控制好开始回流时候的温度和时间。（3）中和酸要恰好在中性最好，溶液呈碱性会使产物苯甲酸乙酯部分水解，造成产率降低。