实验六乙酸苄酯的合成1
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实验六乙酸苄酯的合成
一.实验目的
1.学习乙酸苄酯的合成的原理和合成方法。
2.掌握了乙酸苄酯的分离技术和分离方法。
3,学习用阿贝折光仪测定折光率来确定产品名称和纯度的方法。
二、实验原理
1.主要性质和用途
乙酸苄酯(Benzyl acetate),别名醋酸苯甲酯或苯甲酸乙酯。
乙酸苄酯是一种无色液体,具有水果香和茉莉花香气,气味清甜。相对密度(18℃),沸点216℃,折射率(20℃),可作皂用和其他工业用香精,对花香和幻想型香精的香韵具有提升作用,故常在茉莉、白兰、玉簪和月下香、水仙等香精中大量使用,也可少量用于生梨、苹果、香蕉、桑葚子等食用香精中。
2.合成原理
酯化反应是醇和羧酸相互作用以制取酯类化合物的重要方法之一。此法又称直接酯化法。一般需要在少量催化剂存在的条件下,将醇和羧酸加热回流,常用的酸性催化剂有硫酸、盐酸等。但是,该反应为可逆反应,反应进行得很慢,为提高酯的产率,必须使反应向右进行,一般用恒沸法或加合适的脱水剂把反应中所生成的水去掉;另一方法是在反应时加过量的醇或酸,以改变反应达到平衡时反应物和产物的组成。
本实验采用苯甲醇与乙酸酐反应制取乙酸苄酯,反应较易进行,反应方程式如下:
CH2OH
+CH3
O
O
C
CH3
NaAc
CH2OOCC H3
+CH3COOH
三、主要仪器与试剂
仪器:电子天平、烧杯、量筒、三口烧瓶、机械搅拌装置一套、恒温油浴锅、球形冷凝管、温度计、减压抽滤装置一套、电热干燥箱、阿贝折射仪。
试剂:苯甲醇、乙酸酐、无水醋酸钠、15%碳酸钠溶液(质量分数)、15%氯化钠溶液(质量分数)、无水氯化钙、硼酸。
四、实验内容
在带有球形冷凝管的100mL三口烧瓶中加入30g苯甲醇、30g乙酸酐和1g 无水醋酸钠,搅拌升温至110℃,回流4~6 h。反应物降温后,在搅拌下慢慢加入质量分数为15%的碳酸钠水溶液,直至无气泡放出为止,然后将有机相用质量分数为15%的氯化钠水溶液洗涤至中性。分出有机相,用少量无水氯化钙干燥粗产品。
在粗产品中加入少量硼酸减压蒸馏(),收集98~100℃的馏分,即得产品。产品称重,并计算产率,并测其折射率进行检验。
五、注意事项
1.乙酸酐有强烈的腐蚀性和刺激性,操作时要小心,通风良好。
2.用碳酸钠溶液洗涤粗产品时要在搅拌下慢慢加入,以免大量CO2泡沫放出,冲料。
六.实验结果
1.产品形状:无色透明液体
2.馏分:129℃~142℃
3.理论产量:
4.实际产量:
5.产率:%
1.乙酸苄酯的合成方法有哪几种试比较各种方法优缺点。
答:方法一:固体超强酸催化合成
固体超强酸催化合成乙酸苄酯具有不污染环境、不腐蚀设备、副反应少、工艺简便等优点,经济合理、技术条件更易达到,而且催化剂与产物分离方便,可重复使用。以固体超强酸SO42-/TiO2为催化剂,乙酸个苄醇为原料合成乙酸苄酯。
杂多酸(盐)类催化合成
方法二:杂多酸是一类含有氧桥的多核化合物,其特点是催化活性高、催化剂可以重复使用、反应温度低、易控制、反应时间短、产率高、原料消耗少、效益好、工艺条件及后处理简单,对环境未然很小,是一种很有应用前景的催化剂。易磷钼酸为催化剂合成乙酸苄酯。
方法三:磺基水杨酸催化
磺基水杨酸作为一种固体有机酸对乙酸苄酯的合成具有较高的活性、产物转化率高、后处理简单、环境污染小。以固体有机磺酸基水杨酸为催化剂。以苄醇、冰乙酸为原料合成乙酸苄酯。
方法四:相转移催化合成
用相转移催化法合成乙酸苄酯,具有操作简便、反应速度快、反应条件温和、产品收率高、成本低等特点。是值得大力推广的好方法。
方法五:强酸性阳离子交换树脂催化制备
用经活化处理后的强酸性离子交换树脂为催化剂,催化合成乙酸苄酯。
方法六:离子液体室温催化合成
室温下离子液体具有稳定性高、液体范围宽、功能化、蒸汽压极低、可重复利用等特殊性能成为传统有机溶剂的替代品。
方法七:微乳催化合成
利用十二烷基苯磺酸的酸催化和微乳催化合成乙酸苄酯,无需使用带水剂,可以避免带水剂的毒性个产物后处理过程造成的环境污染。
2.减压蒸馏中应注意哪些问题
答:1.蒸馏瓶内液体不可超过其体积一半,因为减压下蒸汽的体积比常压下大的多。
2.正式蒸馏前的关键步,空试。
3.加料后,先像空试一样,使真空泵稳定在所需值上,在开始加热。
4.加热过程中,避免蒸汽过热,仪器不能有裂缝,不能使用薄壁或不耐压的仪器。
5.实验结束时先停止加热,移走热源,再稍微片刻,使蒸馏瓶及残留液冷却,慢开活塞,待压力恢复后,停泵。
八.实验小结
通过此次实验,我学会了乙酸苄酯的合成的原理和合成方法。并且掌握了乙酸苄酯的分离技术和分离方法。