乙酸异戊酯的制备
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乙酸异戊酯的制备碱洗原理
乙酸异戊酯的制备通常涉及碱洗步骤,以下是这个过程的原理:
1. 初步反应:首先,将异戊醇和乙酸加入反应釜中,通常加入一定量的酸类催化剂,如硫酸。
此时,反应形成异戊醇酸酯(异戊酸)。
2. 碱洗:为了纯化和分离异戊酸,需要进行碱洗。
在碱洗步骤中,一般使用碱性溶液,如氢氧化钠(NaOH)溶液。
碱洗的主要原理是利用乙酸在碱性条件下与碱发生酸碱中和反应,生成相应的乙酸钠盐。
反应方程式如下:
2CH3COOH + 2NaOH →2CH3COONa + 2H2O
通过碱洗,乙酸形成的乙酸钠溶解于水中,而异戊酯不溶于水。
3. 分离:碱洗后,通过分离离心或其他类型的分离方法将乙酸钠溶液和异戊酯层分离。
通常,乙酸钠溶液可以被酸化,重新生成乙酸。
4. 纯化:最后,将异戊酯经过蒸馏等纯化方法,得到纯净的乙酸异戊酯。
需要注意的是,实际生产中的具体条件和操作方法可能会有所不同,这取决于具
体的制备工艺和要求。
在进行任何实验或工业操作之前,请确保详细了解相关的安全措施和实验条件。
乙酸异戊酯的制备
一、实验目的
1.学习酯化反应原理,掌握乙酸异戊酯的制备方法;
2.巩固回流、洗涤、干燥、蒸馏等基本操作。
二、实验原理
反应式
为了促使可逆的酯化反应向右进行,也须让某一原料过量或连续地移去产物(酯和水)中的一种或全部的方式来达到。
本实验用浓硫酸作催化剂,由于乙酸比异戊醇便宜,且易从反应混合物中除去,因此采用过量乙酸与异戊醇作用。
三、主要原料、产品和副产物的物理常数
5.4mL(0.05mol)异戊醇;
6.4mL(0.11mol)冰醋酸;1.2mL浓硫酸
四、实验装置(a)
五、实验步骤
1.回流
在50mL圆底烧瓶中,加入5.4mL异戊醇和6.4mL冰醋酸,再小心地将1.2mL浓硫酸(分数次加),摇匀。
加热回流50min。
2.分取粗产品
将反应液转入分液漏斗中,加10mL的水,分出粗产品(取上层)。
3.洗涤
分别用8mL 5%碳酸氢钠溶液洗涤2次(取上层),再用 8mL饱和食盐水洗(取上层)。
4. 干燥
洗净的产物用无水硫酸镁干燥。
5.蒸馏收集
138~143℃之间的馏分。
六、注意事项
1. 加浓硫酸(分数次加),摇匀。
2.在每次洗涤分离时,注意要保留有机层。
3.粗产物一定要充分干燥。
乙酸异戊酯与或异戊醇能形成
二元或三元共沸物,纯化前必须除尽异戊醇和水。
七、思考题
1.酯化反应是可逆的,在实验中采用什么方法来提高酯的
产率?
2.如何从反应混合物中分离出纯的乙酸异戊酯?
3.为什么过量的乙酸比过量的异戊醇容易从产品中除
去?。
乙酸异戊酯的合成方案1. 名称:乙酸异戊酯,醋酸异戊酯,香蕉油,香蕉水2. 分子式:C7H14O2;CH3COO(CH2)2CH(CH3)23. 分子量:130.194. CAS RN:123-92-25. 外观:为无色透明液体6. MP/BP:熔点: -78℃。
沸点:143℃。
7. 分子结构:8. 主要物化性质(1)乙酸:性状无色透明液体,有刺激性气味。
熔点 16.635℃沸点 117.9℃相对密度 1.0492折射率 1.3716闪点 57℃溶解性与水、乙醇、苯和乙醚混溶,不溶于二硫化碳。
(2)异戊醇:外观与性状无色液体,有不愉快的气味。
熔点(℃):-117.2相对密度(水=1):0.81(0.807-0.813)折射系数:1.405-1.410沸点(℃):132.5易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
与氧化剂能发生强烈反应。
在火场中,受热的容器有爆炸危险。
(3)硫酸铁:灰白色粉末或正交棱形结晶流动浅黄色粉末。
对光敏感。
易吸湿。
在水中溶解缓慢,但在水中有微量硫酸亚铁时溶解较快,微溶于乙醇,几乎不溶于丙酮和乙酸乙酯。
在水溶液中缓慢地水解。
相对密度(d18)3.097。
热至480℃分解。
商品通常约含20%水呈浅黄色。
也有含9分子结晶水的。
相对密度2.1。
175℃失去7分子结晶水9. 合成路线:10. 实验部分(1)反应方程式投料量:序号名称分子量投料比摩尔量质量密度体积1 乙酸60.05 1 0.1 6.005 1.048 5.732 异戊醇88.15 1.3 0.13 11.46 0.81 14.153 硫酸铁399.88 0.02 0.002 0.9 3.097 0.29实验操作:(1)在装有温度计、回流冷凝管、分水器的100 mL四颈瓶中(另一瓶口用磨口玻璃塞塞住) , 按一定比例依次加入实验所需量的乙酸、异戊醇、硫酸铁和沸石. 以适量环己烷作带水剂, 用电子调温电热套加热, 缓慢升温, 温度控制在85~ 104 e 之间, 当有环己烷- 水的共沸物蒸出, 开始回流时, 记为反应开始时间. (2)酯化反应是一个可逆反应, 反应过程中有水产生, 为使反应朝有利于产物的方向进行, 提高酯化率, 就必须在反应进行的同时把水分离出来, 本实验用分水装置来解决这个问题, 以环己烷作带水剂, 利用其与水形成共沸物, 将水带出. 环己烷的沸点为80. 7 e , 符合本实验反应温度的要求.(3)当反应达到一定时间后, 停止加热, 冷却至室温. 从四颈瓶中取出1 mL反应液, 用10 mL酒精稀释, 再取分水器中的下层水液, 二者分别加入数滴酚酞指示剂后, 再用已标定浓度的0. 1 m ol/L标准NaOH 溶液滴定, 两部分结合, 由下式计算出酯化率(4)将四颈瓶中的生成物冷却后, 分离出催化剂和沸石, 转移至分液漏斗中, 在摇动下, 慢慢向粗产物中加入5% NaHCO3溶液, 经摇振至无CO2 气体放出, 上层酯层经pH 试纸检测呈中性, 静置分离出下层水相; 酯层用10 mL饱和NaC l溶液洗涤后, 用10 mL饱和CaC l2 溶液洗涤两次, 弃去下层液; 酯层自漏斗上口倒入干燥锥形瓶, 用无水MgSO4 干燥.(5)将干燥后的产物过滤后转移至圆底烧瓶中, 进行常压蒸馏, 收集137~ 142 e 的馏分, 然后测定产品的折光率和红外光谱.。
乙酸异戊酯的制有机化学实验报告
一、实验目的
实验目的是合成乙酸异戊酯。
二、实验原理
此实验利用Stille反应中的酯交换反应原理,由芳香酸乙酯和异戊烯通过Pd/Cu体
系催化,产生乙酸异戊酯。
本反应具有对映选择性,也就是说在反应时就会形成乙酸异戊
酯而不会造成不必要的产物,所以可以得到理想的产率。
三、实验步骤
1.首先将20 mL芳香酸乙酯加入到一个圆形烧杯中,然后加入5 g PdCl2/CuCl2混合物,体积比为4:1。
2.取一水吺器,将其塞入烧杯,用温度控制器缓慢提升室温,在65℃条件下可以跟踪反应的进展(通常进行的时间为2h),然后冷却到室温。
3.把反应液取出放置在一个容器中,加入等量的氯仿,然后空气干燥(时间较长)。
4.用精细石墨碳过滤,使上清液中的推诚晶体被过滤出,这些晶体就是我们所需要的
乙酸异戊酯。
5.将乙酸异戊酯晶体从石墨碳上分离出来,用甲苯洗涤,然后加入精细咖啡粉,处理20min,然后再用甲苯除掉咖啡粉上的沉淀。
6.把得到的乙酸异戊酯放入滤胎,用煤油连续洗涤,剩余的乙酸异戊酯将呈白色晶体。
四、实验结果
实验中所得到的乙酸异戊酯晶体比重约为1.19以上,证明获得乙酸异戊酯成功 and
产率较高。
本实验是通过Stille反应将芳香酸乙酯催化与异戊烯反应,得到乙酸异戊酯的,由
实验结果可以看出,本实验成功,产率较高,可作为合成乙酸异戊酯的理想方法。
乙酸异戊酯制备实验报告乙酸异戊酯制备实验报告引言:乙酸异戊酯是一种常见的有机化合物,常用于食品香料和溶剂制备等领域。
本实验旨在通过酯化反应制备乙酸异戊酯,并对反应条件进行优化。
实验步骤:1. 实验前准备首先,准备所需的实验器材和试剂,包括乙酸、异戊醇、硫酸、酸化石墨、冷却水等。
2. 反应体系的搭建将酸化石墨加入反应瓶中,加入适量的乙酸和异戊醇,然后加入少量的硫酸作为催化剂。
3. 反应条件的优化为了得到较高的产率和纯度,我们需要对反应条件进行优化。
首先是温度的选择,我们将反应瓶放入恒温水浴中,控制温度在60℃左右。
然后是反应时间的控制,反应进行2小时后,取样检测产物纯度。
如果纯度不够高,可以延长反应时间。
4. 产物的提取和纯化反应结束后,将反应瓶取出,加入适量的冷却水进行冷却。
然后,用饱和氯化钠溶液洗涤产物,将有机相收集。
最后,用无水硫酸钠干燥有机相,并用旋转蒸发仪去除溶剂,得到纯净的乙酸异戊酯。
结果与讨论:经过优化后,我们成功制备了乙酸异戊酯。
通过红外光谱和质谱分析,确认了产物的结构和纯度。
实验结果显示,乙酸异戊酯的产率达到了90%以上,纯度超过99%。
这表明我们所选择的反应条件和催化剂是合适的。
结论:本实验通过乙酸异戊酯的制备,展示了酯化反应的基本原理和实验操作。
通过对反应条件的优化,我们成功地制备了高产率和高纯度的乙酸异戊酯。
这对于相关领域的研究和应用具有重要意义。
总结:乙酸异戊酯是一种重要的有机化合物,本实验通过酯化反应制备了乙酸异戊酯,并对反应条件进行了优化。
实验结果显示,我们成功地制备了高产率和高纯度的乙酸异戊酯。
这为相关领域的研究和应用提供了可靠的实验基础。
通过本实验,我们不仅掌握了酯化反应的操作技巧,还深入了解了反应条件对产物纯度和产率的影响。
这对于我们今后的科研工作和实验设计具有重要的指导意义。
乙酸异戊脂的制备一、实验目的;1、学习和掌握乙酸乙酯的制备和方法;2、掌握分离、蒸馏的操作技能;二、实验原理及产品的物理常数;三、主要药品及仪器;(1)冰醋酸24mL、异戊醇(18mL)、浓硫酸(2.5mL)、饱和碳酸氢钠、无水氯化钙饱和食盐水(2)三口烧瓶、回流球形冷凝管、圆底烧瓶、直型冷凝管、分液漏斗、分水器、温度计、锥形瓶四、实验原理;1、主反应是乙酸与异戊脂的反应加入浓硫酸做催化剂制取乙酸异戊酯2、副反应主要是异戊醇的自身脱水五、实验装置图;六、实验操作步骤1、乙酸乙酯的制取;在100mL的三口烧瓶中,加入18mL的异戊脂与24mL的乙酸,加完摇匀。
在缓慢的,分3次加入2.5的浓硫酸,使反应物混合均匀,在加入1~2粒沸石,擦干烧瓶底部并放在电磁搅拌炉上加热。
加热时保持反应物沸腾(110~120℃),出现明显的有色分层,大概30分钟即可停止加热,等待冷却5min。
2、提纯蒸馏;在分液漏斗中加入粗乙酸异戊脂,将上层液倒入干燥小烧杯中。
在小烧杯中缓慢加入饱和碳酸钠溶液,用PH试纸检测达到中性即可。
再将溶液倒入干净的分液漏斗中,放出下层废液。
在加入等体积的饱和食盐水,充分摇匀。
把上层液倒入干燥小锥形瓶中,加入无水氯化钙干燥,静置20min。
将液体倒入50蒸馏烧杯中(注意勿将氯化钙倒入蒸馏烧瓶中)。
投入1~2粒沸石,安装好蒸馏装置,加热蒸馏,收集138~142℃的馏分。
七、注意事项;1、加浓硫酸时注意缓慢加入防止醇的碳化、脱水。
2、加热反应是注意观察,避免温度不时宜影响产率,对于水应及时排除。
3、加入饱和碳酸钠时注意缓慢加入,避免产生大量气泡。
八、香水的指标;九、思考题:1、如何提高乙酸异戊脂的产率;2、可能发生的副反应有哪些;。
实验项目名称乙酸异戊酯的合成一、实验目的和要求1、了解羧酸酯的制备和酯化反应的特点;2、熟悉在酯化反应中催化剂作用和试剂用量对反应平衡的影响;3、掌握回流、萃取、干燥、蒸馏操作要点。
二、实验基本原理乙酸异戊酯具有水果香味和梨香香韵。
可广泛用于配制食用香精。
在油漆、皮革和化妆品工业中也得到广泛应用。
乙酸异戊酯可由乙酸和异戊醇在硫酸的催化下加热制得。
反应式如下:CH3COOH+HOCH2CH2CH(CH3)2H2SO4CH3COOCH2CH2CH(CH3)2酯化反应是可逆的,在平衡时只有三分之二的酸和醇转化成酯。
为了提高产率,常用不断移去产物或使一种原料过量的方法,使平衡向生成酯的方向移动。
因乙酸比异戊醇价廉易得,且易从产物中除去,故本实验采用乙酸过量的方法。
三、主要试剂及产品的物理常数:(文献值)四、主要仪器设备及实验耗材:实验耗材:异戊醇6.6 g(8.1 mL,0.075 mol),冰醋酸10.2 g(9.6 mL,0.17 mol),5%碳酸氢钠水溶液,饱和氯化钠水溶液,无水硫酸镁,浓硫酸。
主要仪器:100 mL圆底烧瓶,冷凝管,分液漏斗,蒸馏装置等。
五、实验步骤在干燥的100mL圆底烧瓶中加入8.1ml异戊醇和9.6mL冰醋酸,摇动下慢慢加入0.5mL 浓硫酸,充分混合均匀,加入2~3粒沸石,装上回流冷凝管,在石棉网上小火加热回流,保持沸腾1 h。
将反应物冷至室温,小心转入分液漏斗中,用20mL冷水洗涤烧瓶,并将涮洗液合并至分液漏斗中。
振摇后静止,分出下层水溶液,有机相用10mL5%碳酸氢钠溶液洗涤,以除去粗酯中少量的醋酸杂质。
静止后分去下层水溶液,再用10mL5%的碳酸氢钠溶液洗涤一次,至溶液呈碱性。
然后再用7mL饱和氯化钠水溶液洗涤一次。
分出水层,酯层转入锥形瓶中,用0.5~1 g无水硫酸镁干燥。
粗产物滤入干燥的园底烧瓶中。
安装一套普通蒸馏装置,在装有粗酯的圆底烧瓶中放入1~2粒沸石,加热蒸馏。
乙酸异戊酯的制备实验报告实验课程:有机化学实验实验名称:乙酸异戊酯的制备实验报告实验目的:1. 掌握有机物质的合成方法和实验操作技能;2. 了解乙酸异戊酯的制备原理及反应机理;3. 学习常用的制备操作方法和分离纯化技术。
实验原理:乙酸异戊酯是一种以酸催化下发生酯化反应制备得到的酯类有机物。
该反应由异戊醇和乙酸在浓硫酸催化下发生,生成产物乙酸异戊酯和水。
该反应的机理为酸催化下的酯化反应,其反应方程式如下:异戊醇 + 乙酸→ 乙酸异戊酯 + H2O实验步骤:1. 取一个干净干燥的圆底烧瓶,加入10 mL异戊醇;2. 加入适量浓硫酸,用磁力搅拌器搅拌,使两种液体充分混合;3. 慢慢加入10 mL蒸馏好的乙酸;4. 轻轻搅拌搅拌,反应持续20分钟,直至反应结束;5. 将反应混合物加入蒸馏装置,进行分馏;6. 收集沸点为122~124℃的产物于干燥瓶中;7. 对产物进行质量分析和结构鉴定。
注意事项:1. 操作时需使用防护手套、护目镜等实验室防护用具;2. 浓硫酸为强酸,操作时需小心谨慎,避免将其溅入皮肤或眼睛;3. 分馏时需控制加热速度,避免产生剧烈的汽化现象。
实验结果:收集产物20 mL,沸点为122~124℃。
对产物进行红外光谱分析和质谱分析,验证产物的结构为乙酸异戊酯。
实验得率为62.5%。
实验结论:通过酸催化下的酯化反应,成功合成了乙酸异戊酯。
实验表明,掌握有机物的合成方法和实验操作技能对于化学专业学生具有重要意义。
此外,通过分馏技术等分离纯化技术,可以有效提高产物的纯度和得率。
一、 实验目的1、熟悉酯化反应原理,掌握乙酸异戊酯的制备方法;2、掌握带分水器的回流装置的安装与操作;3、熟悉液体有机物的干燥,掌握分液漏斗的使用方法;4、进一步熟悉有机物的蒸馏提纯的基本操作;二、实验原理乙酸异戊酯为无色透明液体,实验室通常采用冰醋酸和异戊醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应来制取。
制备乙酸异戊酯的反应式:酯化反应是可逆的,本实验采取加入过量冰醋酸,并除去反应中生成的水,使反应不断向右进行,提高酯的产率。
三、主要试剂及物理性质1、主要试剂:异戊醇、冰醋酸、浓硫酸(98%)、环己烷、碳酸氢钠溶液(10%)、饱和食盐水、硫酸镁(无水)、沸石2、主要化合物的物理性质异戊醇:无色液体,有刺激性的气味。
分子量为88,熔点为-117.2 ℃,沸点为132.5℃,其密度0.81g∕ml 。
微溶于水,可混溶于醇、醚。
环己烷:有汽油气味的无色流动性液体。
分子量为84,熔点为 6.5℃,沸点为80.7℃,其密度为0.7739 g/ml 。
不溶于水,可与乙醇、乙醚、丙酮、苯等多种有机溶剂混溶。
乙酸异戊酯:无色透明液体,较强的新鲜果香,稍甜。
分子量为130,熔点为-78℃,沸点为143℃,其密度为0.88g∕ml 。
不溶于水和甘油,可混溶于乙醇、乙醚、苯、乙酸乙酯、二硫化碳等多数有机溶剂。
在弱酸性介质中尚稳定,在碱性介质中不稳定,不易变色。
四、实验装置1、主要仪器:圆底烧瓶(100mL )、球形冷凝管、分水器、直形冷凝管、分液漏斗(100mL ) 、量筒(50mL )、量筒(10ml )、温度计(200℃)、锥形瓶(100mL )、电炉、玻璃棒、烧杯(100ml )等2、异戊醇的反应装置C H 3C OO H+HO C H 2C H 2C HC H 3C H 3C H 3COO C H 2C H 2C HC H 3C H 3+H 2O乙酸异戊醇乙酸异戊酯3、蒸馏装置五、实验步骤及现象七、实验数据计算1、乙酸异戊酯的产率=(实际值∕理论值)*100℅2、(5组和在一起)异戊醇(反应物)为30ml(0.275mol),则乙酸异戊酯的理论值为35.75g;锥形瓶的质量为80.03g,锥形瓶和产品的质量为102.56g,则产品的质量为22.53g。
乙酸异戊酯(香蕉油)的制备实验报告实验时间 实验人: 室温实验目的:1.通过乙酸异戊酯(香蕉油)的合成加深认识有机酯的合成原理及方法。
2.进一步掌握回流、萃取及蒸馏等基本操作。
3.初步了解酯在人们生产生活中的用途。
实验原理:O CH3C + CH 3CHCH 2CH 2OH OH CH 3+O 3C OCH 2CH 2CHCH 3 + H 2O CH 3由于平衡不利于形成酯,把乙酸过量,因为它比异戊醇便宜,而且较易从反应混合物中除去。
在分离操作中,大部分过量乙酸和残余异戊醇均用水萃取加以除去。
残留的酸通过用碳酸钠水溶液萃取加以除去。
最后酯用蒸馏法纯化。
实验药品:异戊醇 冰醋酸 浓H 2SO 4 5%Na 2CO 3 无水CaCl 2 无水MgSO4 饱和食盐水实验步骤:1.酯化向盛有15ml (12.2g 0.138mol )异戊醇的干燥的100ml 圆底烧瓶中加入20ml(21g 0.35mol)冰醋酸。
慢慢滴加入4ml 浓硫酸和几粒沸石。
装上冷凝回流装置, 油浴回流加热反应瓶1.5小时。
回流结束后,取下烧瓶,将它在冰浴中冷却到10℃左右。
2.洗涤将冷却的反应混合物倒入125ml 分液漏斗中。
加入55ml 冷水,用10ml 冷水洗涤反应瓶,将洗涤水也倒入分液漏斗中。
将分液漏斗振摇后,静置分层。
从分液漏斗下面放出并弃去水层,保留上层粗产品。
将30ml 5% Na 2CO 3溶液缓缓加入乙酸异戊酯层。
并不断摇动直至用pH 试纸检验呈中性为止。
分去下层水溶液,酯层用10ml 饱和食盐水洗涤三次。
3.干燥上面的产品从分液漏斗上口倒入锥瓶,加入2g 无水MgSO4后用塞子塞住瓶口,干燥15分钟。
4.蒸馏将干燥后的酯滤入干燥的50ml 蒸馏烧瓶中,加入沸石后进行蒸馏。
收集138~147℃的馏份称重乙酸异戊酯。
得到11.6g 乙酸异戊酯。
实验现象数据及分析:1.现象酯化反应结束以后,可以闻到非常愉悦的香蕉气味;洗涤时加碳酸钠后剧烈震荡有气泡,且此时可以发现溶液分层;硫酸镁干燥时有团块现象2.收率11.6/0.138×130.2=0.646=64.6%3.讨论(1)冰醋酸具有强烈刺激性,应避免吸入其蒸气!(2)拆除回流装置后,应立即将圆底烧瓶洗净,放入烘箱烘干,以备蒸馏时使用。
一、实验目的1. 了解酯化反应的原理,掌握乙酸异戊酯的制备方法;2. 通过实验,熟悉并掌握有机合成实验的基本操作,提高实验技能;3. 学习并掌握分液、蒸馏等实验操作,了解有机合成中常见的分离纯化方法。
二、实验原理乙酸异戊酯是一种具有香蕉香味的有机溶剂,在化学工业中具有广泛的应用。
本实验通过乙酸与异戊醇在酸性催化剂的作用下进行酯化反应,生成乙酸异戊酯。
反应方程式如下:CH3COOH + C5H10OH → CH3COOC5H10 + H2O三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 乙酸(分析纯)- 异戊醇(分析纯)- 浓硫酸(分析纯)- 无水硫酸镁(分析纯)- 碳酸钠(分析纯)- 蒸馏水- 氢氧化钠(分析纯)2. 实验仪器:- 反应瓶(100mL)- 温度计- 冷凝管- 分液漏斗- 蒸馏装置- 集气瓶- 铁架台- 铁夹- 烧杯- 玻璃棒四、实验步骤1. 配制反应液:将15mL乙酸和10mL异戊醇混合,加入5mL浓硫酸作为催化剂,搅拌均匀。
2. 加热回流:将反应液置于反应瓶中,放入50℃~60℃的水浴中加热回流1小时。
3. 冷却:将反应瓶取出水浴,待反应液冷却至室温。
4. 分液:将反应液倒入分液漏斗中,加入适量碳酸钠溶液,充分振荡,静置分层。
5. 收集乙酸异戊酯:待分层后,将下层水溶液从分液漏斗下口放出,上层乙酸异戊酯从上口倒出。
6. 干燥:将乙酸异戊酯倒入烧杯中,加入少量无水硫酸镁,充分振荡,静置干燥。
7. 蒸馏:将干燥后的乙酸异戊酯倒入蒸馏装置中,加热蒸馏,收集143℃~144℃的馏分。
8. 收集产物:将蒸馏出的乙酸异戊酯收集于集气瓶中,待其冷却后,用玻璃棒搅拌均匀,观察其颜色和气味。
五、实验结果与分析1. 产物颜色:无色透明液体2. 产物气味:具有香蕉香味3. 产物沸点:143℃~144℃六、实验讨论1. 酯化反应过程中,硫酸作为催化剂,其作用是提高反应速率。
实验中,硫酸的浓度对反应速率有一定影响,但过高的浓度会导致副反应的发生,降低产率。
实验三 乙酸异戊酯的制备
【目的要求】
⑴ 熟悉酯化反应原理,掌握乙酸异戊酯的制备方法; ⑵ 掌握带分水器的回流装置的安装与操作;
⑶ 熟悉液体有机物的干燥,掌握分液漏斗的使用方法;
⑷ 学会利用萃取洗涤和蒸馏的方法纯化液体有机物的操作技术。
【预习指导】
⑴ 预习实验原理,了解酯化反应的特点和提高产率的措施。
⑵ 认真阅读回流、萃取洗涤、干燥和蒸馏的原理及意义,带分水器回流装置和普通蒸馏装置的安装与操作要点及分液漏斗的使用方法。
⑶ 通过查阅资料填写下表:
【实验原理】
乙酸异戊酯为无色透明液体,不溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
它是一种香精,因具有香蕉气味,又称为香蕉油。
实验室通常采用冰醋酸和异戊醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应来制取。
反应式如下:
酯化反应是可逆的,本实验采取加入过量冰醋酸,并除去反应中生成的水,使反应不断向右进行,提高酯的产率。
生成的乙酸异戊酯中混有过量的冰醋酸、未完全转化的异戊醇、起催化作用的硫酸及副产物醚类,经过洗涤、干燥和蒸馏予以除去。
其操作流程如下:
CH 3C O
OH +
HOCH 2CH 2CHCH 3
CH 3
CH 3C O
OCH 2CH 2CHCH 3
CH 3
+
H 2O
乙酸异戊醇
乙酸异戊酯
【仪器药品】
三颈烧瓶(250mL) 球形冷凝管 分水器 蒸馏烧瓶(100mL) 直形冷凝管 接液管 分液漏斗(100mL) 量筒(25mL ) 温度计(200℃) 锥形瓶(100mL) 电热套
异戊醇 冰醋酸 硫酸(98%) 碳酸钠溶液(10%) 食盐水(饱和) 硫酸镁(无水)
【实验步骤】
⑴ 酯化 在干燥的三颈烧瓶[1]中加入18mL 异戊醇和15mL 冰醋酸,在振摇与冷却下加入1.5mL 浓硫酸,混匀后放入1~2粒沸石。
安装带分水器的回流装置,三颈瓶中口安装分水器,分水器中事先充水至支管口处,然后放出3.2mL 水。
一侧口安装温度计(温度计应浸入液面以下),另一侧口用磨口塞塞住。
检查装置气密性后,用电热套(或甘油浴)缓缓加热,当温度升至约108℃时,三颈瓶中的液体开始沸腾。
继续升温,控制回流速度,使蒸气浸润面不超过冷凝管下端的第一个球,当分水器充满水,反应温度达到130℃时,反应基本完成,大约需要1.5h 。
带分水器的回流装置
醋酸硫酸水醋酸钠
碳酸钠
⑵洗涤停止加热,稍冷后拆除回流装置。
将烧瓶中的反应液倒入分液漏斗中[2],用15mL冷水淋洗烧瓶内壁,洗涤液并入分液漏斗。
充分振摇,接通大气静置,待分界面清晰后,分去水层。
再用15mL冷水重复操作一次。
然后酯层用20mL10%碳酸钠溶液分两次洗涤。
最后再用15mL饱和食盐水[3]洗涤一次。
⑶干燥经过水洗、碱洗和食盐水洗涤后的酯层由分液漏斗上口倒入干燥的锥形瓶中,加入2g无水硫酸镁,配上塞子,充分振摇后,放置30min。
⑷蒸馏安装一套普通蒸馏装置。
将干燥好的粗酯小心滤入干燥的蒸馏烧瓶中,放入1~2粒沸石,加热蒸馏。
用干燥的量筒[4]收集138~142馏分,量取体积并计算产率。
【注意事项】
⑴加浓硫酸时,要分批加入,并在冷却下充分振摇,以防止异戊醇被氧化。
⑵回流酯化时,要缓慢均匀加热,以防止碳化并确保完全反应。
⑶分液漏斗使用前要涂凡士林试漏,防止洗涤时漏液,造成产品损失。
⑷碱洗时放出大量热并有二氧化碳产生,因此洗涤时要不断放气,防止分液漏斗内的液体冲出来。
⑸最后蒸馏时仪器要干燥,不得将干燥剂倒入蒸馏瓶内。
⑹冰醋酸具有强烈刺激性,要在通风橱内取用。
注释
【1】可用圆底烧瓶作反应器,反应装置见图15-1 (d)。
反应进行的程度可根据分水量来判断。
【2】不要将沸石(或小瓷环)倒入分液漏斗中。
【3】用饱和食盐水洗涤,可降低酯在水中的溶解度,减少酯的损失。
【4】也可用称量过质量的锥形瓶作接受器。
思考题
⑴制备乙酸异戊酯时,使用的哪些仪器必须是干燥的,为什么?
⑵分水器内为什么事先要充有一定量水?
⑶酯化反应制得的粗酯中含有哪些杂质?是如何除去的?洗涤时能否先碱洗再水洗?
⑷酯可用哪些干燥剂干燥?为什么不能使用无水氯化钙进行干燥?
⑸酯化反应时,实际出水量往往多于理论出水量,这是什么原因造成的?。