大學(xué)實驗室乙酸乙酯的制備的論文
作者:訪客發(fā)布時間:2021-08-20分類:催化劑及助劑瀏覽:94
關(guān)于乙酸乙酯的制備
摘要:乙酸乙酯的合成方法很多,例如:可由乙酸或其衍生物與乙醇反應(yīng)制取,也可由乙酸鈉與鹵乙烷反應(yīng)來合成等。其中最常用的方法是在酸催化下由乙酸和乙醇直接酯化法。
關(guān)鍵詞:乙酸 乙醇 濃硫酸 乙酸乙酯
引言:乙酸乙酯又稱醋酸乙酯。純凈的乙酸乙酯是無色透明具有刺激性氣味的液體,是一種用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品,具有優(yōu)異的溶解性、快干性,用途廣泛,是一種非常重要的有機化工原料和極好的工業(yè)溶劑,被廣泛用于醋酸纖維、乙基纖維、氯化橡膠、乙烯樹脂、乙酸纖維樹酯、合成橡膠、涂料及油漆等的生產(chǎn)過程中。其主要用途有:作為工業(yè)溶劑,用于涂料、粘合劑、乙基纖維素、人造革、油氈著色劑、人造纖維等產(chǎn)品中;作為粘合劑,用于印刷油墨、人造珍珠的生產(chǎn);作為提取劑,用于醫(yī)藥、有機酸等產(chǎn)品的生產(chǎn);作為香料原料,用于菠蘿、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。我們所說的陳酒很好喝,就是因為酒中含有乙酸乙酯。乙酸乙酯具有果香味。因為酒中含有少量乙酸,和乙醇進行反應(yīng)生成乙酸乙酯。因為這是個可逆反應(yīng),所以要具有長時間,才會積累導(dǎo)致陳酒香氣的乙酸乙酯。
一、實驗原理
酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),提高產(chǎn)率的措施為:一方面加入過量的乙醇,另一方面在反應(yīng)過程中不斷蒸出生成的產(chǎn)物和水,促進平衡向生成酯的方向移動。
溫度應(yīng)控制在110~120℃之間,不宜過高,因為乙醇和乙酸都易揮發(fā)。
這是一個可逆反應(yīng),生成的乙酸乙酯在同樣的條件下又水解成乙酸和乙醇。為了獲得較高產(chǎn)率的酯,通常采用增加酸或醇的用量以及不斷移去產(chǎn)物中的酯或水的方法來進行。本實驗采用回流裝置及使用過量的乙醇來增加酯的產(chǎn)率。
反應(yīng)完成后,沒有反應(yīng)完全的CH3COOH CH3CH2OH及反應(yīng)中產(chǎn)生的H2O分別用飽和Na2CO3,飽和Cacl2及無水Na2SO4(固體)除去。
二、工藝流程
投料→回流→蒸餾→洗滌→萃取→干燥→精餾→計算產(chǎn)率
三、儀器與試劑
1、儀器:鐵架臺、圓底燒瓶、(帶支管)蒸餾燒瓶、球形冷凝管、直形冷凝管、橡皮管、溫度計、分液漏斗、小三角燒瓶、燒杯。
2、試劑:冰醋酸、95%乙醇、飽和Na2CO3溶液、飽和Nacl溶液,固體無水Na2SO4、沸石、飽和Cacl2溶液。
四、實驗步驟
1、制備
在50ml圓底燒瓶中加入19ml無水乙醇、12ml冰醋酸和2ml濃硫酸,加入幾粒沸石,搖勻后,裝上球形冷凝管,在電熱套上小火加熱,回流30min后停止加熱,冷卻后,取下球形冷凝管,裝上蒸餾頭,將儀器改裝成普通的整流裝置,加熱蒸餾,至流出液體體積約為反應(yīng)物總體積的1/2為止。
2、純化
餾出液中含有乙酸乙酯及少量乙醇、乙醚、水和醋酸。在搖動下,緩緩的加入飽和碳酸鈉溶液約10ml,直至無二氧化碳?xì)怏w溢出,然后移入分液漏斗中,充分振搖(注意及時放氣),靜止后,分去下層水相,酯層用10ml飽和食鹽水洗滌后,在分別用10ml飽和氯化鈣溶液洗滌兩次,棄去下層液,酯層自漏洞上口倒入干燥的50ml錐形瓶中,用無水硫酸鎂干燥30min。
將干燥過的乙酸乙酯濾入干凈的蒸餾瓶中,加入沸石后在電熱套上進行蒸餾,收集73-78℃的餾分。
純乙酸乙酯的沸點為77.06℃,折射率為1.3723。
1 2 3 4
乙醇(ml) 19 19 12 12
乙酸(ml) 12 12 19 12
濃硫酸(ml) 2 2 2 2
反應(yīng)時間(min) 45 30 30 30
五、實驗裝置
六、實驗結(jié)果
乙醇(ml) 19 19 12 12
乙酸(ml) 12 12 19 12
反應(yīng)時間(min) 45 30 30 30
乙酸乙酯(ml) 11.30 13.03 12.07 9.43
產(chǎn)率(%) 52.87 60.96 60.01 44.12
折光率 1.3702 1.3730 1.3732 1.4647
計算產(chǎn)率 產(chǎn)率=或產(chǎn)率=
七、總結(jié)
在酸催化法下乙醇、乙酸直接酯化制備乙酸乙酯的方法比較簡單易行。但是酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),因此需要尋找更好的設(shè)計法案來提高產(chǎn)率。
我們可以用以下措施提高產(chǎn)率:一方面加入過量的乙醇,另一方面在反應(yīng)過程中不斷蒸出生成的產(chǎn)物和水,促進平衡向生成酯的方向移動。但是,酯和水或乙醇的共沸物沸點與乙醇接近,為了能蒸出生成的酯和水,又盡量使乙醇少蒸出來,可以采用了較長的分餾柱進行分餾。但由于實驗室條件有限,實驗中沒有使用分餾柱,給實驗留下不足。
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