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酯化反应的改进周迎春;王庆革【摘要】酯化反应是重要的有机可逆反应之一，在反应过程中，不断除去生成的水，但又不使醇或酸以恒沸混合物的方式随水分出，可以使反应时间缩短，产品转化率提高。
【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】1995(010)005【总页数】2页(P39-40)【关键词】酯化反应;酯【作者】周迎春;王庆革【作者单位】不详;不详【正文语种】中文【中图分类】其他第 10 卷第 5 期大学化学1995 年 10 月E旨化反应的改进周迎春王庆革（辽宁工学院化工系锦州 121001) （锦州石化公司 121001) 摘要醋化反应是重要的有机可逆反应之一，在反应过程中，不断除去生成的水，但又不使醇或酸以恒沸混合物的方式随水分出，可以使反应时间缩短，产品转化率提高。
有机酸醋是香料、油漆等工业的重要原料，醋化反应是重要的有机反应之一，在一定温度下当反应达到平衡时，有一定的转化率。
例如乙酸和乙醇反应制备乙酸乙醋，在100 ℃达到平衡时，其转化率为 66.7% ［！］，为提高转化率，曾有许多作者采用不同方法进行改进【2，巧。
我们认为，必须不断地除去反应中生成的水，又不使醇和酸以恒沸棍合物的形式随水分出，以保证在缩短反应时间的同时不降低转化率，为此曾在制备丙酸乙醋的反应中，最初采用纱布袋装无水 Na2S04 吊在反应瓶中的方法吸收反应中生成的水，基本上达到了目的，但操作不便。
后来自制了一个吸水管（见图 1) ，装入无水亚硫酸镜作吸水剂，安装在反应瓶和回流冷凝管之间（见图2），使操作明显改善，并达到了预期的目的。
一、实验装置和药品1.实验装置（见图 2)2.药品 z 正丁醇 20.4 g(O.275mol); 冰醋酸 15 g(O.25mol) ；浓 H2S04 ；沸石 F 10%Na2C03 ；无水 MgS04 ；无水MgS03 5g （吸水剂、自制〉3.无水亚硫酸锐的制备称取 9.25g MgCl2 于 100 ml 烧杯中，加入 30 ml 水，搅拌使全部溶解，另称取 14 gNa2S03 于 200 ml烧杯中，加入 100 ml 沸水，搅拌使全部溶解，在沸腾并搅拌的情况下，慢慢将MgCl2 溶液倒入 Na2S03 溶液中，放置数小时，使其沉淀，小心滤8mm8mm图 1 吸水管图2 回流装置出上层清液，再加入 30 ml 热水搅拌，放置数小时，再小心滤出上层清掖，取出沉淀，制成小颗粒，放在表面皿上，置烘箱中在200 ℃烘 1.5 l汀，取出放在干燥器中冷至室温留待实验用。
酯化反应实验改进兴曹小华柳闽生(南昌大学化学系江西南昌330047>(南京晓庄学院化学系江苏南京210017>谢宝华徐常龙谢丹邹旷东(九江学院化学化工学院江西九江332000>1问题的提出与探讨羧酸酯的合成是高师有机化学实验中必做的实验 在实验室和工业生产中一直用硫酸作催化剂 这种传统方法硫酸用量大~副反应多~过程复杂~产品损失多 更重要的是产生大量的含酸废水污染环境 实验既费时又费力 实验效果又不够理想0为了克服这些矛盾 人们对酯化反应的催化剂进行了许多研究0例如 采用杂多酸(如H 3P W 12O 40等>~固体超强酸(如SO 2-4/ZI O 2-A12O 3等>和无机盐(如FG C 13~SnC 14~A 12(SO 4>3等>等作为催化剂 收到了良好效果0但这些固体酸催化剂大部分是水溶性的 重复使用性能差 因而难以实现工业化生产 1～3I0近年来 固载型杂多酸作为催化剂在有机合成中的应用越来越引起人们的广泛关注 4I 0本文作者采用S i O 2作载体 用溶胶凝胶法固载磷钨杂多酸 并用在乙酸异戊酯的合成中 已被证明是可行的5I0因此 我们决定将这一科研成果直接应用在实验教学中 即改革羧酸酯化实验0通过1999~2000~2001三届学生实验验证 效果良好 现就实验内容改进后加以阐述02实验部分2.1催化剂的合成方法(1>H 3P W 12O 40制备取1(Na HPO 4>=1(Na 2WO 4-2H 2O >=1=1配成混合液 在搅拌下加热反应一段时间 然后逐滴滴入过量的浓盐酸 冷却后用乙醚萃取粗产物 蒸去乙醚 即得磷钨杂多酸(H 3P W 12O 40型> 放在真空干燥器备用0(2>H 3P W 12O 40/S i O 2催化剂制备 5I在室温和搅拌下将适量的稀硫酸溶液慢慢加入一定浓度的硅酸钠溶液 直至溶液p H 为5～6 再与一定体积的一定浓度的杂多酸溶液混合 在搅拌下注入工业酒精 形成微球凝胶 分离出的凝胶经老化~酸洗~水洗至无硫酸根离子(用氯化钡检验> 用于120 下干燥24h 最后在180 活化6h 即可制得一定负载量的豌豆粒大小的负载型杂多酸(H 3P W 12O 40/S i O 2>02.2产品合成方法按比例将一定量的乙酸~正丁醇和固载型杂多酸加入到圆底烧瓶中回流反应 当分水器中无明显水珠产生时(约1h > 滤出催化剂 干燥粗产品 常压蒸馏 收集124 ～126 馏分 得无色透明~具有梨香味的液体产物02.3产品分析按上述方法合成的无色透明液体产品:折光率n 20D =1.3940 比重D 204=0.8807 红外测定显示下列特征吸收峰 c m -1 1742(强>(C =0> 1241(C -O >未出现羟基吸收峰 均与文献值符合 证明产品是乙酸正丁酯03结果与讨论(1>在酸醇摩尔比为0.8=1.0 固载型催化剂用量W %为2.5% 反应1h 下 酯化产率高达83.6% 而相同情况下 硫酸作催化剂 用量较大 但酯化产率只能达到78.6% 表明固载型杂多酸具有更大选择性~更高产率0(2>与硫酸催化酯化实验相比6I固载型杂多酸催化反应前后均为固体 实验结束时只需直接滤出 且粗产品无须洗涤 可简化实验过程 节省实验时间0(3>固载型杂多酸H 3P W 12O 40/S i O 2在反应过程中不仅不发生废酸污染 且反应前后均为固体~可重复使用0在上述实验条件下 固载型化杂多酸催化剂重复使用5次 产率仍能保持在81.0%0(4>由酯化反应的机理可知 作为优良的酯化催化剂必须具有:①在非水溶剂中要有相当的酸度;②氧化性要弱 以减少副反应0固载型杂多酸催化剂在非水溶剂中的酸性要比浓硫酸的酸性强100多倍 而氧化性却比浓硫酸要弱 因此在酯化反应中表现出优良的催化效能04结论以上研究表明 用自制的新型催化剂H 3P W 12O 40/S i O 2代替硫酸催化酯化 不仅产率高~反应温度低~操作简单~不产生污染~而且催化剂能重复使用 适应绿色化学发展趋势0通过改进既达到了 以科研促教学 提高教学层次 的目的 又活跃了教学气氛 拓宽了教学改革的路子 同时也进一步调动了教师投身科研 教改的积极性0参考文献1I 张晋芬 邵海英 杨吉勇.杂多酸催化剂在酯化反应中的应用.精细石油化工 1993 (1>:51-532I 杨树.复合固体超强酸SO 2-4/ZI O 2-A12O 3催化合成乳酸正丁酯的研究.化学试剂 2001 23(5>:269-2703I 邵作范 李明阳.三氯化铁水合物催化合成乙酸酯的研究.大学化学 1996 11(3>:40-414I 欧国勇 杨辉荣 方岩雄.负载型杂多酸催化剂研究进展.化工进展 2001 (8>:18-205I 曹小华 陶春元 吴海英等.固载型杂多酸P W 12/S i O 2催化合成乙酸异戊酯实验研究.江西化工 2002 (5>:95-966I 张毓凡 曹玉蓉 冯宵等.有机化学实验.天津:南开大学出版社 1999-55-2005年第9期化学教育兴江西省省级教改立项课题(批准号:赣教高(2002>98号>酯化反应实验改进作者：曹小华， 柳闽生， 谢宝华， 徐常龙， 谢丹， 邹旷东作者单位：曹小华(南昌大学化学系,江西南昌,330047)， 柳闽生(南京晓庄学院化学系,江苏南京,210017)， 谢宝华,徐常龙,谢丹,邹旷东(九江学院化学化工学院,江西九江,332000)刊名：化学教育英文刊名：CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL EDUCATION年，卷(期)：2005,26(9)被引用次数：6次1.张晋芬;邵海英;杨吉勇杂多酸催化剂在酯化反应中的应用[期刊论文]-精细石油化工 1993(01)2.杨树复合固体超强酸SO2-4/ZrO2-Al2O3催化合成乳酸正丁酯的研究[期刊论文]-化学试剂 2001(05)3.邵作范;李明阳三氯化铁水合物催化合成乙酸酯的研究 1996(03)4.欧国勇;杨辉荣;方岩雄负载型杂多酸催化剂研究进展[期刊论文]-化工进展 2001(08)5.曹小华;陶春元;吴海英固载型杂多酸PW12/SiO2催化合成乙酸异戊酯实验研究[期刊论文]-江西化工 2002(05)6.张毓凡;曹玉蓉;冯宵有机化学实验 19991.黄锁义.黎海妮.陆海峰.李振中.HUANG Suo-yi.LI Hai-ni.LU hai-feng.LI Zhen-zhong硫酸氢钾催化合成肉桂酸异丙酯[期刊论文]-化工技术与开发2007,36(10)2.汪文翔.WANG Wenxiang新课程理念下的教学过程设计实例[期刊论文]-化学教育2005,26(9)3.陈寅"以学生发展为本"思想引领下的课堂教学设计--谈上海新教材"金属的腐蚀和防护"一课的设计[期刊论文]-化学教育2005,26(9)4.马铭.徐满才.谢青季.尹笃林.苏孝礼.兰支利高师本科分析化学双语教学的探索与实践[期刊论文]-化学教育2005,26(9)5.俞晨秀.YU Chenxiu化学教材中错误拾例[期刊论文]-化学教育2005,26(9)6.崔波.石文平.金青.赵文英Fe2O3/SO42-固体超强酸催化剂制备工艺的改进[期刊论文]-青岛化工学院学报(自然科学版)2002,23(4)7.田崇著酯化分馏控制的影响因素及改进措施[期刊论文]-聚酯工业2003,16(5)8.张奉国理科综合测试化学试题评析--2005年全国高考(山东、湖北、安徽卷)[期刊论文]-化学教育2005,26(9)9.陈尚东.兰丽艳.郭虹.CHEN N Li-yan.GUO Hong固体酸催化环氧丙烷醇解反应活性研究[期刊论文]-辽宁化工2006,35(10)10.涂华民.Tu Huamin化合物颜色成因简介[期刊论文]-化学教育2005,26(9)1.张康华.曹小华.钟婵娟酯化实验催化剂的改进[期刊论文]-化工中间体 2009(4)2.张康华.曹小华.徐常龙.陶春元用科学发展观指导化学实验教学改革[期刊论文]-实验室研究与探索 2009(10)3.曹小华.张康华.徐常龙.陶春元强化C3H3元素培养提升学生综合素质[期刊论文]-化学教育 2008(12)4.陶春元.喻国贞.曹小华.曹飞大学化学综合性、设计性实验教学实践与探索[期刊论文]-实验技术与管理2011(6)5.钟婵娟.谢宝华.曹小华.陶春元化学实验"绿色化"四法[期刊论文]-实验技术与管理 2010(3)6.张康华.曹小华.谢宝华.陶春元化学实验教学与绿色化学教育[期刊论文]-实验室研究与探索 2010(5)。
标题：初中化学教学中化学实验的绿色化改进摘要：本文主要讨论了初中化学教学中化学实验的现状，以及如何进行绿色化改进，旨在减少化学实验中的废弃物排放，降低环境污染，提高教学质量。
文章将首先分析化学实验中的问题，然后提出绿色化改进的策略，最后总结讨论。
一、引言化学实验是初中化学教学的重要组成部分，通过实验，学生可以更好地理解和掌握化学知识。
然而，传统的化学实验方法往往伴随着大量的废弃物排放，对环境造成了一定的污染。
因此，对化学实验进行绿色化改进显得尤为重要。
二、化学实验中的问题1.废弃物处理困难：传统的化学实验过程中会产生大量的废气、废液和废渣，这些废弃物如果不经过妥善处理就直接排放，会对环境造成严重污染。
2.实验安全问题：一些化学实验可能存在安全隐患，如操作不当可能导致火灾、爆炸等事故。
3.资源浪费：许多化学实验所需的药品并非一次性的，而传统实验方法往往一次性使用过多，造成了资源的浪费。
三、绿色化改进策略1.改进实验装置：使用环保、耐腐蚀的实验装置，避免使用有毒、有害的材料。
2.优化实验步骤：尽可能地减少药品的使用量，优化实验步骤，减少废弃物的产生。
3.废弃物处理：对于无法避免的废弃物，应进行妥善处理，如废液应进行中和、沉淀、消毒等处理，废气应进行吸收处理，废渣应进行无害化处理。
4.多媒体教学：对于一些危险性高或难以操作的实验，可以通过多媒体教学的方式进行展示，让学生了解实验原理和过程。
5.推广微型化实验：微型化实验使用较少的试剂就能达到同样的效果，减少了试剂的浪费，也降低了废弃物的产生。
四、实施与效果实施上述绿色化改进策略后，我们发现初中化学教学中的化学实验发生了显著的改变。
首先，废弃物的排放量显著减少，绝大多数的废弃物都能得到妥善的处理，大大降低了环境污染。
其次，实验的安全性得到了提高，许多潜在的安全隐患得到了有效的预防。
再者，资源的利用率得到了提升，药品的浪费现象得到了显著的改善。
然而，尽管我们已经取得了一定的进步，但仍然有许多工作需要做。
基于“绿色化学”预科生《乙酸乙酯的制备》实验设计乙酸乙酯的制备是学习有机化学合成反应简单的实验，如何把“绿色化学”概念渗透预科生制备乙酸乙酯反应整个实验过程中，通过实践教学过程摸索，设计“绿色化学”乙酸乙酯合成实验课，应用于少数民族预科生化学实验课教学方面。
标签：民族预科生、实验设计、乙酯乙酯的制备乙酸乙酯的制备实验是学习有机化学反应最简单的实验[1]，学生通过做乙酸乙酯实验了解酯化反应原理和乙酸乙酯反应机理[2-3]，如图1所示，有利于提高化学实验操作能力。
例如，掌握蒸馏、有机物洗涤、萃取、提纯、干燥等过程。
由于在实验过程中，需要滴加浓硫酸做催化剂，实验尾液含有浓硫酸、有机废液等污染问题[4-5]。
基于高中教材提出“绿色化学”的概念[6-7]，把“绿色化学”概念渗透到少数民族预科学生普通化学实验课中《乙酸乙酯的制备》实验中，在开展实验过程中，设计一些改进实验步骤措施，尽可能学生掌握有机化学合成操作基本技能，把“绿色化学”概念应用在化学实验课堂教学。
1.实验部分设计1.1 实验药品。
无水乙醇（分析纯），乙酸（99.5 %），浓硫酸（95 % ～98 %），无水硫酸镁，饱和食盐水，饱和碳酸钠溶液，饱和氯化钙溶液。
1.2乙酸乙酯的合成。
在三颈烧瓶中，加入12mL乙醇，缓慢滴加5mL浓H2SO4，混匀后加入几粒沸石。
温度计的水银球都需浸入液面下。
在滴液漏斗中，加入12mL乙醇和12mL冰乙酸并混匀。
用电热套加热，开始滴加乙醇和冰乙酸的混合液，并调节好滴加速度，使滴入与馏出乙酸乙酯的速度大致相等，同时维持反应温度在115～120℃，滴加约需1h，滴加完毕，恒温15分钟。
最后可将温度升至130℃蒸馏，若不再有液体馏出，即可停止加热。
1.3乙酸乙酯的精制。
在粗酯中慢慢加入约10 mL饱和Na2CO3溶液，边搅拌直至无二氧化碳逸出，并用pH试纸检验酯层呈中性。
然后将此混合液移入分液漏斗中，充分振摇，分出水层，用10mL饱和食盐水洗涤酯层，充分振摇，分出水层。
第11卷第6期2Q13年12月实验科学与技术Experiment Science and TechnologyVol. 11 N o. 6Dec. 2Q13乙酸乙酯合成实验的绿色化改进曾小君，王航航，陈燕红，申静静!常熟理工学院化学与材料工程学院，江苏常熟2155oo$摘要：催化剂的选择对乙酸乙酯的合成有很大的影响。
试验采用对甲苯磺酸作催化剂，对乙酸乙酯合成实验进行了改进，可避免用浓硫酸催化造成的环境污染，而且产率高，催化剂可重复使用。
既可强化学生的环保意识，又可使学生掌握绿色 化学的实用技术。
关键词：乙酸乙酯；合成；改进；绿色化学中图分类号：TQ225. 12 +2 ；TQ225. 24 文献标志码：A doi：1Q. 3969/j. issn. 1672 -455Q. 2Q13. Q6. o1o Green Improvement of Synthesis Experiment of Ethyl AcetateZENGXiaojun，WANG Hanghang，CHEN Yanhong，SHEN Jingjing(S c h o o l o f C h e m is try a n d M a te ria l E ngineering，C h a n g s h u Institute of T e ch n o lo g y，C h a n g s h u 2155oo，C hina)Abstract ：The synthesis process of ethyl acetate is concerned greatly with catalyst. A new m ethod of preparing ethyl acetate with p-tolu-en e sulfonic acid a s catalyst w a s discussed. This m ethod can prevent the environmental pollution caused by strong liquid acid. It also h a s high yield and the catalyst can be used repeatedly. Using this m ethod students can raise their consciousness of environmental protection and m aster practical techniques of green-chem istry.Key words：ethyl acetate；synthesis; improvement; greenchem istry有机化学实验是各高校化学类专业的实验基础 课，是有机化学教学中不可缺少的重要环节。
基于绿色化学理念下中学化学实验的改进作者：毛芳芳陈志敏李俊华来源：《教育界·下旬》2015年第01期【摘要】绿色化学是可持续发展的科学，化学实验教学中培养学生绿色化学的观念是新课改的热点。
结合中学化学实验教学的现状，本文从绿色化学理念出发，对“乙酸乙酯的制备”进行探讨，深化实验教学中的绿色化思想。
【关键词】绿色化学 ; ;乙酸乙酯 ; ;化学实验1 前言环境保护和可持续发展是当今社会的共识，绿色化学技术是化学科学研究的热门领域。
为了节约实验药品并减少环境污染，越来越多的化学教师开展了化学实验改进的相关研究。
有效开展实验改进，有多种途径，本文主要探讨绿色化学原则在实验改进过程中的运用。
1.1 绿色化学理念绿色化学理念由美国环境保护总署Anastas及其合作者率先提出，其内涵表现在三个方面：洁净性，致力于从源头防止和消除污染;原子经济性，在获取新物质转化的实验过程中充分利用每个原子;安全性，即在实验过程中，尽可能不使用和不生产有毒有害的物质，反应条件尽量温和或安全。
绿色化学是追求人与自然和谐发展、主动防止污染而产生的一门科学。
1.2 中学化学实验绿色化绿色化学理念的普及离不开绿色化学教育。
1995年，由美国总统克林顿发起，美国化学学会、国家环境保护署、白宫和国家科学院共同创办了每年一次的“总统绿色化学挑战奖”。
约瑟夫·布林是美国绿色化学研究所的首任负责人，在他的努力下，绿色化学研究所设立了绿色化学领导奖和纪念联谊会员奖，该奖旨在促进绿色化学教育，培养未来的绿色化学家和领导人。
同年，中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。
1997年，香山科学会议以“可持续发展问题对科学的挑战--绿色化学”为主题，召开学术讨论会，推动了我国绿色化学的发展。
2003年，教育部下发“普通化学课程标准（实验）”，要求学生应形成科学的自然观和严谨求实的科学态度。
绿色化学理念的普及改变了传统化学教学模式，更注重培养学生的科学精神，是贯彻新课程理念的重要途径。
晋 中 学 院 本科毕业论文（设计）题 目 酯化反应实验绿色化改进的研究院 系 化学化工学院 专 业 化学 姓 名 邢美玲 学 号学习年限 2010年9月至2014年7月 指导教师 张爱华 副教授 申请学位 理学 学士学位 2014年5月26日酯化反应实验绿色化改进的研究 学生姓名：邢美玲 指导教师：张爱华 摘 要： 酯化反应实验是有机化学实验中重要的实验之一，主要是通过研究典型的乙酸乙酯的合成，从实验装置和催化剂两方面进行研究改进，从而达到绿色化改进的目的。
传统的实验以浓硫酸为催化剂，酯化率较低，改进后的实验以322O Al SnO 为催化剂，以硫酸镁为吸水剂合成乙酸乙酯，提高了反应产率。
从传统装置改为微小的仪器装置，可以有效的实现绿色化的实验理念，同时也可以激发我们大学生的创新意识和绿色化学的意识。
关键词：酯化反应 乙酸乙酯 绿色化改进The esterification reaction experimentgreening researchAuthor’s Name:Xing Meiling Tutor: ZhangAihuaABSTRACT：the esterification reaction experiment is one of the important experiment in organic chemistry experiment, this paper mainly through the study of the synthesis of ethyl acetate, typical from two aspects of experimental apparatus and catalyst study improved, so as to achieve the goal of greening to improve. traditional experiments with concentrated sulfuric acid as catalyst, the esterification rate is low, the improved experiment to tin oxide and aluminum oxide as catalyst, synthesis of ethyl acetate, magnesium sulfate as SAP, improve the reaction yield, and, from the traditional device, into a small instrument device, can effectively realize the greening, the experimental idea, at the same time also can inspire our students’innovative consciousness and consciousness of green chemistry.KEYWORDS：the esterification reaction ethyl acetategreening to improve目录1 引言酯化反应绿色化改进酯化反应实验是化学实验中较为重要的实验内容之一，然而许多酯化反应反应时间长，实验成本高，废液排放多，反应物与产物难分离，酯产量低，不符合绿色化学的要求[1,2]。
绿色化学实验:杂多酸催化合成水杨酸甲酯以水杨酸和甲醇为原料，12-磷钨酸为催化剂替代浓硫酸，在95℃回流温度下合成水杨酸甲酯，水杨酸转化率为92.5%，水杨酸甲酯选择性和收率为99.3%和91.9%。
该实验提供了水杨酸甲酯绿色合成的新途径，克服了浓硫酸作催化剂存在的污染大、副反应多等缺点。
本实验作为本科生的综合化学实验课程设计，让学生深入理解绿色化学的概念。
化学面临人类社会可持续发展要求的巨大挑战，化工生产过程中提出“绿色化学”可以从源头上防止污染和节约资源[1]。
水杨酸甲酯俗称冬青油，是冬青树叶蒸馏油的主要成分，学名为邻羟基苯甲酸甲酯，为无色或红色油状液体，沸点220℃～222℃，可用于制造药物、生产杀虫剂和化妆品香料等。
工业上采用浓硫酸作催化剂的合成工艺，浓硫酸具有较高的催化活性，且价廉易得，但存在缺点，如设备腐蚀，副反应多，产物要碱中和、水洗处理，产生大量的废水，且不能重复使用。
针对这些缺点，本实验采用固体杂多酸(磷钨酸)作催化剂，合成水杨酸甲酯，旨在减少环境污染，提高综合经济效益。
1.实验部分1.1试剂和仪器水杨酸，甲醇，氢氧化钠，磷钨酸，硅油，乙醚。
电子分析天平(北京赛多利斯仪器有限公司);带油浴锅的磁力控温搅拌器(巩义市予华仪器有限公司)，加热冷凝回流装置一套;BruckerAV500MHz核磁共振波谱仪;Agilent7890A气相色谱仪(美国Agilent公司)，氢火焰检测器GC-FID。
1.2催化酯化反应在配有回流冷凝管、磁力搅拌器的圆底烧瓶(50mL)中加入0.2mmol磷钨酸催化剂、0.02mol水杨酸和0.06mol甲醇，在100℃温度下油浴搅拌反应4h。
反应结束后，冷却至室温，加入10mL无水乙醚萃取反应产物及未反应的水杨酸，倾倒分离乙醚层，从乙醚层中取试样用于气相色谱分析。
1.3气相色谱分析条件气相色谱分析(面积归一法)条件如下：色谱柱：Agilent Technologies HP-5column(30m×0.32mmi.d.×0.25μm)。
乙酸已酯制备实验的改进摘要：乙酸和乙醇在浓硫酸做催化剂的情况下发生酯化反应生成乙酸已酯，并催出浓硫酸用量的最佳值。
由于该反应是可逆反应，通常采用乙醇过量反应，将生成的酯及时蒸出，以提高产率。
关键词：酯化反应，催化剂，乙酸乙酯1、引言在中试试验中，我们考虑的是，鉴于反应中生成的乙酸乙酯及酯—醇，酯—水等恒沸物的沸点在80度以下，我们对实验进行了下面几种改进：第一，在之前做制药小试的时候，我们加料都是按顺序，而经过改进，我们可以边进行实验，边加料，只需注意将浓硫酸放在最后加入，第二，将油浴改成水浴加热，因为水浴温度低于100度，第三，使用少量的浓硫酸作催化剂，其机理是：使羰基质子化，促进醇的亲核氧(醇的氧上有孤对电子)向羰基的碳进行亲核加成，而形成平衡的四面体，为了使酯化反应产率提高。
第四，简化精制过程。
由于水浴加热，反应馏出液呈中性，无需再用碱液和盐洗，只用氯化钙溶液洗醇即可。
关于乙酸乙酯制备工艺上的优势，目前使用浓硫酸做催化剂，经过笔者多次的反复实验，当浓硫酸用量适当的时候，产率均在60%以上，这个方法和油浴差不多，浓硫酸的用量直接影响到产率。
2、实验部分2、1仪器与试剂：仪器：三口烧瓶（2L），球形冷凝管，温度计（100摄氏度）,转接头，分液漏斗，量筒（1000ml，250ml）各一个，接液管，两个磨口锥形瓶，两个烧杯，磁力搅拌器（上海司乐仪器厂，用于配置饱和溶液），CL—3型恒温加热磁力搅拌器（巩义市予华仪器有限公司）。
试剂：冰醋酸，乙醇（95%），浓硫酸，饱和碳酸钠溶液（浙江三鹰化学试剂有限出品、上海三鹰化学试剂有限公司经销），饱和氯化钠溶液（浙江三鹰化学试剂有限出品、上海三鹰化学试剂有限公司经销），饱和氯化钙（兰溪市华盛化工试剂有限公司）。
2、2 实验原理主反应：CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O（可逆反应，加热，浓硫酸做催化剂）副反应：2C2H5OH →C2H5OC2H5 + H2O（浓硫酸做催化剂）C2H5OH →CH2=CH2↑+H2O2、3 实验操作部分在2L的三口烧瓶中加入230ml的乙醇，再加入143ml的乙酸，最后加入30ml的浓硫酸，并加上搅拌子，相当于搅拌器，为了使受热均匀。
《乙醇和乙酸的酯化反应实验改进》尊敬的各位评委：大家好！我是王吕婷，来自北京师范大学铜陵实验学校，我的实验课说课题目是《乙醇和乙酸的酯化反应实验改进》，所使用的教材是新人教版高中化学必修第二册，下面我将从教材分析、学情分析、实验内容、实验创新、实验教学和教学评价与反思六个方面展开我的说课。
1. 教学任务分析1.1教材分析乙酸和乙醇在浓硫酸为催化剂通过加热制得乙酸乙酯的酯化反应是高中重要的有机反应和高考重点之一，该反应是必修二第七章《有机化合物》中的一个教学实验，通过实验帮助学生从认识简单的有机化合物过渡至认识结构较复杂的乙酸乙酯；以实验活动展开酯化反应的学习，可以提高学生对乙酸乙酯的感性认知，培养学生科学探究精神，进一步帮助学生形成化学学科实验素养。
1.2酯化反应机理酯化反应是一个可逆反应，其逆反应是酯的水解，酯化时，羧酸和醇之间脱水。
在本实验中，乙酸脱去羟基，乙醇脱去氢原子，羟基和氢原子结合生成一分子的水，剩余部分结合在一起生成乙酸乙酯。
1.3教学目标本实验课的教学目标主要有：（1）知识与技能：学生通过分组实验，学会搭建酯化反应的实验装置。
（2）过程与方法：培养学生观察酯化反应实验现象、搜集分析酯化反应实验数据和形成实验结论的能力，从科学探究角度认识乙酸乙酯并掌握其理化性质。
（3）情感态度与价值观：通过科学探究可激发学生的学习有机化学的兴趣，进一步调动学生的好奇心和求知欲。
1.4教学重难点基于对该实验教学内容的理解和对学情的分析，我将本课的重点确定为学生基于问题引导猜想酯化反应的实验过程，设计实验方案，最终归纳总结实验结论，探究酯化反应的机理。
这也是该实验的难点。
2. 学情分析酯化反应是第七章《有机化合物》第三节《乙醇和乙酸》的实验内容，基于学生在前两节对有机化学的学情反馈，在学习反应物乙醇和乙酸的碳骨架结构、官能团组成以及基本化学性质时所表现出不同程度的畏难情绪，我将本实验调整为分组实验，目的就是消除学生对有机化学的惧怕心理，通过动手实验增加学习有机化学的乐趣，提高学生对这一重要有机实验的感性认识，为后续选修部分的学习打下坚实基础。
化学创新实验：用绿色化学理念改进乙酸乙酯的制取装置一、实验名称：乙酸乙酯的制取装置改进二、实验目的：实现人类的可持续发展,大力发展绿色化学,是时代赋予化学工作者的一项重要战略任务。
高中化学实验的绿色化工作也在不断地探索和全面推进。
绿色化学使用化学药品的基本原则为:不用危害品,循环使用,提高原料利用率，回收利用资源,零排放。
与绿色化学要求相比, 在现行新教材人教版(必修2)有关乙酸乙酯的制备中，存在着以下几个不足: （1）乙酸和乙醇的利用率较低；（2）乙酸乙酯的产率较低，而且现象不明显；（3）容易发生倒吸。
因此改进乙酸乙酯的制取装置是对绿色化学指导思想的贯彻执行,有助于学生的环保意识培养和树立充分利用资源，实施绿色化学技术的思想,为学生以后走上工作岗位后成为绿色化学的忠实实践者打下基础。
三、实验主要仪器及试剂：酒精灯、铁架台、圆底烧瓶、分液漏斗、干燥管、橡皮管、止水夹、、烧杯饱和Na2CO3溶液、乙醇，冰醋酸、浓硫酸、碎瓷片四、实验装置说明：图中 A为浓硫酸；B为乙酸和乙醇的混合液；D为饱和Na2CO3溶液五、实验操作：1、在圆底烧瓶中先加入3mL乙醇（乙醇过量），再加入2mL乙酸，放几片碎瓷片。
2、打开分液漏斗的活塞慢慢加入约2mL浓硫酸，慢慢摇动圆底烧瓶混合均匀，接上干燥管，使干燥管细口插入到装有饱和碳酸钠溶液的烧杯液面以下，如图连接好装置。
3、回流操作：关闭中间橡皮管的止水夹，打开分液漏斗的活塞（分液漏斗中没有液体），用酒精灯小心加热，一定要控制好温度，温度不能太高，否则会产生乙醚。
不可暴沸，加热1-2分钟，轻溦沸腾，可观察到从分液漏斗的管口有液体回流现象，回流1分钟左右即可，然后关闭分液漏斗的活塞，打开中间橡皮管的止水夹，使反应开始进行。
4、制取乙酸乙酯，有大量的油状液体生成。
5、干燥管细口插入到装有饱和碳酸钠溶液的烧杯液面以下没有发生倒吸现象。
6、实验结束后充分振荡烧杯，静置，观察现象：液体分层，制得大量乙酸乙酯。
乙酸乙酯制备实验的绿色化改进摘要基于绿色化学的理念,对传统学生有机基础实验乙酸乙酯制备进行改进,运用超声波辅助技术合成了离子液体[EMIm]BF4,利用合成的[EMIm]BF4催化合成乙酸乙酯。
从学生实验结果来看,该实验提高了学生的创新能力。
关键词绿色化学乙酸乙酯创新能力离子液体超声波辅助合成乙酸乙酯是工业上的重要溶剂和精细化工原料,广泛用于人造香精、乙基纤维素、硝化纤维素等领域[1]。
随着科学技术的发展和人们环保意识的增强,推进乙酸乙酯制备的“绿色化和创新性”改革,既是实验教学改革中的重要组成部分,也是有机化学实验教学的改革方向。
乙酸乙酯的制备是一个较为重要的基础有机合成实验,传统制备过程如图1所示。
在本实验中,以无水乙醇和冰醋酸为原料,用浓硫酸催化反应,由于浓硫酸腐蚀性强,使用不安全、副反应多,且产生的废液污染环境,不利环保,产率只有48%[2]。
这些都有悖绿色化学理念。
在绿色化学理念的基础上,为了提高产率,人们在催化及反应工艺等方面都有所突破,使酯化产率大大提高,产品色泽大有改观。
改进的工作主要集中在3方面,一是使用更好的催化剂,如用固体超强酸、固体杂多酸、非酸催化剂等;二是引入超声波、微波、磁场等新的实验技术;三是对传统的工艺进行改进,将2种操作耦合在一起。
本文在上述工作的基础上,结合有机化学实验教学和笔者的科研课题,对乙酸乙酯的制备实验进行了改进。
实验分3步完成,第1步:合成N甲基咪唑;第2步:合成室温离子液体[EMIm]BF4;第3步:用所合成的[EMIm]BF4催化乙酸乙酯的合成。
在合成离子液体时,考虑到N甲基咪唑价格昂贵,运用于学生实验,成本太高,故在学生实验中自行合成。
其次考虑到借助传统的实验手段需时过长,在学生实验中不可行,因此改用超声波辅助合成的方法,使反应在3 h达到理想的收率。
1 实验设计1.1 实验目的(1)在规定的时间内合成N甲基咪唑和离子液体[EMIm]BF4,并应用于催化合成乙酸乙酯。
关于乙酸乙酯的制备实验改进的文献综述近年来，乙酸乙酯的生产日渐增多，乙酸乙酯的特性已经开始被
用于家庭化学品、消毒剂、塑料助剂和润滑油等领域。
常规乙酸乙酯
制备实验方法有甲醇乙酸反应、丙酮乙酸反应、脂肪游离酸反应和三
氯乙烯反应等方法，常规的乙酸乙酯制备实验过程中存在改进的空间，为此，国内外的一些学者开始对常规乙酸乙酯制备实验改进进行了深
入的研究。
首先，就羰基化反应改进而言，引入离子液体改善了乙酸乙酯制
备手性控制，减少了反应时间，提高了试剂利用率，给反应物带来了
良好的溶度，对保护和低温离子液体设备产生了良好的抑制效果，提
高了产率。
此外，还有一些其他改进方法，例如将甲醇代替碳酸甲酯，这有助于减少反应温度，减少反应溶剂的消耗，以及减少不必要的副
反应，进而提高了反应物的稳定性，从而提高了乙酸乙酯的制备效率。
此外，乙酸乙酯制备实验也可以通过改变反应体系参数来改进：
这通常包括分离塔流量和操作条件，例如压力和温度的调节；反应器
设计的进一步改进，可以把乙酸乙酯的合成率提高，特别是通过将混
合液体添加到反应体系中，可以把合成率提高，比如添加甘油或棕榈油；另外，还可以安装反应罐塞，将反应物分离，从而更有效地提高
产率。
最后，使用绿色化学技术改进乙酸乙酯制备实验还是很重要的。
它不仅减少了污染，而且还可以改善反应速率，提高生产效率，从而
使乙酸乙酯的制备更加绿色、安全和有效。
例如，引入光催化剂可以
改善反应催化作用，提高反应温度，降低能耗；引入能源转换技术可
节约能源，使用多功能膜分离技术可以显著降低能耗，从而改善乙酸乙酯的制备。
总而言之，乙酸乙酯的制备实验存在许多改进空间。
酯化反应实验绿色化改进的研究精编版MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】晋 中 学 院本科毕业论文（设计） 题 目 酯化反应实验绿色化改进的研究院 系 化学化工学院 专 业 化学 姓 名 邢美玲 学 号学习年限 2010年9月至2014年7月 指导教师 张爱华 副教授 申请学位 理学 学士学位 2014年5月26日酯化反应实验绿色化改进的研究 学生姓名：邢美玲 指导教师：张爱华 摘 要： 酯化反应实验是有机化学实验中重要的实验之一，主要是通过研究典型的乙酸乙酯的合成，从实验装置和催化剂两方面进行研究改进，从而达到绿色化改进的目的。
传统的实验以浓硫酸为催化剂，酯化率较低，改进后的实验以322O Al SnO 为催化剂，以硫酸镁为吸水剂合成乙酸乙酯，提高了反应产率。
从传统装置改为微小的仪器装置，可以有效的实现绿色化的实验理念，同时也可以激发我们大学生的创新意识和绿色化学的意识。
关键词：酯化反应 乙酸乙酯 绿色化改进The esterification reaction experimentgreening researchAuthor’s Name:Xing Meiling Tutor: ZhangAihuaABSTRACT：the esterification reaction experiment is one of the important experiment in organic chemistry experiment,this paper mainly through the study of the synthesis of ethyl acetate, typical from two aspects of experimental apparatusand catalyst study improved, so as to achieve the goal of greening to improve. traditional experiments with concentrated sulfuric acid as catalyst, the esterification rate is low, the improved experiment to tin oxide and aluminum oxide as catalyst, synthesis of ethyl acetate, magnesium sulfate as SAP, improve the reaction yield, and, from the traditional device, into a small instrument device, can effectively realize the greening, the experimental idea, at the same time also can inspire our students’ innovative consciousness and consciousness of green chemistry.KEYWORDS：the esterification reaction ethyl acetategreening to improve目录1 引言酯化反应绿色化改进酯化反应实验是化学实验中较为重要的实验内容之一，然而许多酯化反应反应时间长，实验成本高，废液排放多，反应物与产物难分离，酯产量低，不符合绿色化学的要求[1,2]。
本文主要是针对有机化学实验中乙酸乙酯的合成进行绿色化研究，从简单实验入手，在简单实验中研究讨论绿色化的实验方法，为其它酯化反应提供一切绿色化依据。
乙酸乙酯合成方法的改进和意义乙酸乙酯的合成实验是有机化学实验中重要的实验之一，通过做这个实验我们既掌握了酯化反应的反应机理，又熟悉了分液萃取等分离方法。
同时，由于乙酸乙酯是一种常用的工业溶剂，所以它在工业生产中用途广泛，尤其是在食品工业、纺织工业领域应用广泛。
此外，乙酸乙酯还被用于生产乙酸纤维树脂、涂料及合成橡胶等。
随着经济的发展，乙酸乙酯的总需求量在我国明显上升。
所以改进乙酸乙酯的合成方法势在必行。
现行教材中以浓硫酸为催化剂，以无水乙醇和冰醋酸为反应物，合成乙酸乙酯。
由于浓硫酸具有较强的氧化性和腐蚀性，使反应物易碳化，再加上副反应多，反应物与生成物分离困难，使反应产率较低。
另外，随之产生的废液也较多，不符合绿色化学的要求。
近几年来，有许多关于乙酸乙酯合成实验的探讨，有使用固体盐4NaHSO [3]作催化剂，有使用3FeCl 、2SnCl 作催化剂[4],还有使用杂多酸等作催化剂催化合成乙酸乙酯的报道[5–7],但这些催化剂都是均相催化剂，易溶于反应物或水[8,9]，反应后处理较困难。
而本文以耐水固体酸322O Al SnO 为多相催化剂[10],以无水硫酸镁为吸水剂，合成乙酸乙酯时，水洗一次就可以除去酯中少量未反应的冰醋酸和无水乙醇，生成的水又可以被无水硫酸镁吸收，最后通过过滤就可以分离并回收催化剂和吸水剂，充分体现了绿色化学的思想。
2 乙酸乙酯绿色化改进的实验研究传统乙酸乙酯的合成2.1.1 实验原理冰醋酸和无水乙醇在浓硫酸催化的条件下生成乙酸乙酯的反应方程式如下：2.1.2 试剂和仪器mL 冰醋酸， mL 95%乙醇，浓硫酸，饱和氯化钙溶液，饱和碳酸钠溶液，饱和氯化钠溶液，无水硫酸镁，50 mL 三颈烧瓶，滴液漏斗，温度计，直形冷凝管，接引管，锥形瓶，pH 试纸, FA2004B 电子分析天平。
2.1.3 实验过程在50 mL 三颈烧瓶中，加入 mL 乙醇，摇动并慢慢加入3 mL 浓硫酸，混匀后，加入几粒沸石。
三颈烧瓶一侧插入温度计使温度计的水银球浸入液面以下，中间安装滴液漏斗，另一侧连接蒸馏装置，漏斗末端浸入液面以下并距瓶底2～3 mm 。
仪器安装完毕后，在滴液漏斗内加入 mL 冰醋酸和 mL 乙醇的混合液，先向瓶中滴入～2 mL ，然后在石棉网上用小火加热三颈烧瓶，当体系温度为115～125 ℃时，蒸馏管口有液体流出，再自滴液漏斗慢慢滴入其余的混合液，控制滴加速度和馏出速度大致相等，并维持反应液温度在该温度范围内。
滴加完毕，继续蒸馏直至无液体蒸出，即可得到含有乙酸乙酯的粗产物。
馏出液中含有乙酸乙酯及少量乙醇、乙醚、水和醋酸，慢慢向馏出液中加入饱和碳酸钠溶液，并连续振荡，至没有二氧化碳逸出，酯层对pH 试纸试验呈中性。
然后转入分液漏斗中，充分振荡后静置，分去水层。
酯层分别用 mL 饱和食盐水、饱和氯化钙溶液洗涤。
弃去下层液，酯层自漏斗上口倒入一个干燥的锥形瓶中，用 g 无水硫酸镁干燥1 h 。
将干燥好的粗乙酸乙酯进行蒸馏，收集73～78 ℃的馏分，产量 g,产率为%。
2.1.4 实验装置 改进后乙酸乙酯的合成2.2.1 实验原理冰醋酸和无水乙醇在322O Al SnO 为催化剂、无水4MgSO 为吸水剂的条件下生成乙酸乙酯的反应方程式如下：2.2.2 试剂和仪器mL 冰醋酸， mL 95%乙醇，浓硫酸，8%氨水，四氯化锡，浓盐酸，硫酸铝，无水硫酸镁，50 mL 圆底烧瓶，滴液漏斗，温度计，直形冷凝管，接引管，锥形瓶，pH 试纸，布氏漏斗，FA2004B 电子分析天平。
装 置 12.2.3 催化剂耐水固体酸322O Al SnO -的制备参照文献[11]制得322O Al SnO -的具体步骤为：在通风情况下，将 mol 固体四氯化锡在20 mL 浓盐酸中溶解，然后加蒸馏水稀释至200 mL 。
再将 mol 固体硫酸铝加入到上述四氯化锡溶液中，不断搅拌，同时慢慢滴加8%的氨水到溶液pH=8。
在室温下陈化放置24小时，用布氏漏斗抽滤，用蒸馏水洗涤沉淀几次，直至无氯离子检出。
将沉淀物在坩埚中干燥，在500℃焙烧大约三小时，冷却至室温后研碎，即可得到固体酸322O Al SnO -。
2.2.4 实验过程在50 mL 的圆底烧瓶中，加入 mL 冰醋酸， mL 95%乙醇，摇动并慢慢加入 g 制备好的耐水固体酸322O Al SnO -使混合均匀，水浴加热回流30 min,稍微冷却，再加入适量无水硫酸镁，继续加热回流。
待反应结束后，冷却至室温，将混合液过滤即可分离回收固体催化剂322O Al SnO -和无水硫酸镁，有机层水洗两次，再用 g 无水硫酸镁干燥1 h ，进行蒸馏，收集73～78 ℃的馏分，即为乙酸乙酯粗产品，产量 g,产率为%。
2.2.5 实验装置实验结果 2.3.1 不同催化剂对酯化反应的影响固定冰醋酸用量为 mL 、95%乙醇 mL ，选用不同的催化剂，控制反应温度92～96℃，回流反应 h ，实验结果见表1。
表1催化剂的改变对实验产率的影响催化剂催化剂用量 产率/% 浓硫酸3mL 耐水固体酸322O Al SnO - g由表1可知，利用改进后的催化剂322O Al SnO -，产率明显提高。
2.3.2 醇酸摩尔比对酯化反应的影响装 置2 装 置 2固定冰醋酸用量为 mol ，催化剂322O Al SnO - g ，无水4MgSO g, 改变醇酸摩尔比,控制反应温度92～96℃，回流反应 h ，实验结果见表2。
表2醇酸摩尔比对产率的影响由表2可知，当醇酸摩尔比增大时，产率先增大后减小；当醇酸摩尔比为1:时，产率最高；而醇酸摩尔比大于1:时，产率降低，这可能是由于无水乙醇过多，导致冰醋酸浓度较低，可见，适宜的醇酸摩尔比为1:。
2.3.3 吸水剂用量对酯化反应的影响固定冰醋酸用量为 mol ，95%乙醇为 mol,催化剂322O Al SnO - g ，改变无水4MgSO 的用量,控制反应温度92～96℃，回流反应 h ，实验结果见表3。
表3吸水剂用量对产率的影响由表3可知，产率随吸水剂用量的增加而增大；当吸水剂用量为 g 时，产率超过70%，当吸水剂用量为时，产率将近75%；由于吸水剂除了吸收生成的水之外，还会带走少量的反应物，因此吸水剂用量不宜太多，适宜的量为 g 。
2.3.4 反应时间对酯化反应的影响固定冰醋酸用量为 mol ，95%乙醇为 mol,催化剂322O Al SnO - g ，无水4MgSO g,控制反应温度92～96℃，在不同时间下计算反应产率，实验结果见表4。
表4反应时间对产率的影响由表4可知，产率随反应时间的延长先增大后减小，但反应时间太长时，不适合实验教学，因此反应时间为 h 最为合适。
3 结论醇酸摩尔比1: 1: 1: 1: 1: 产率/%吸水剂用量∕g产率∕%反应时间∕h产率∕%通过实验比较，合成乙酸乙酯的最佳实验条件为：醇酸比为1:，选用95%的乙醇为原料，催化剂322O Al SnO - g ，无水4MgSO g ，反应温度92～96℃，回流反应 h ，该实验采用回流装置 。
