化学实验报告7 ` `快!
在少量酸(H2SO4或HCl)的催化下,羧酸与醇反应生成酯,称为酯化反应。该反应经历加成-消除过程。质子活化的羰基被亲核醇攻击加成,在酸的作用下脱水成酯。反应是可逆的,为了完成反应,一般要使用大量过量的试剂(根据反应物的价格,过量的酸或过量的醇)。有时,可以加入与水恒沸的物质,不断将水带出反应体系,以达到平衡移动(即降低产物浓度)。分水器也可用于实验室。
酯化反应的可能过程是:
在这个实验中,我们用冰醋酸和乙醇反应得到乙酸乙酯。反应式如下:
二、实验仪器和所需药物
仪器:恒压漏斗、三颈圆底烧瓶、温度计、道钉分馏塔、蒸馏头、直冷凝管、连接管、锥形瓶。
药品:冰醋酸、95%乙醇、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液、饱和食盐溶液、饱和氯化钙溶液、无水碳酸钾。
三、实验步骤
1,反应
在100 mL的三口烧瓶中,一侧安装有恒压滴液漏斗,滴液漏斗下端通过橡胶管与J形玻璃管连接,橡胶管伸入三口烧瓶内距瓶底约3 mm处。另一侧固定温度计,中间安装分馏塔、蒸馏头、温度计和直冷凝管。冷凝管首尾连接有连接管和锥形瓶,锥形瓶用冰水浴冷却。
在一个小锥形瓶中放入3毫升乙醇,边摇动边慢慢加入3毫升浓硫酸,将此溶液倒入一个三口烧瓶中。制备20 mL乙醇和14.3 mL冰醋酸的混合溶液,并将其倒入滴液漏斗中。用油浴加热烧瓶,保持油浴温度在65438±040℃左右,反应体系温度在65438±020℃左右。然后将滴液漏斗中的混合溶液缓慢滴入三口烧瓶中。调整进料速度,使其几乎等于酯的汽蒸速度。喂养大约70分钟。此时反应物温度保持在120-125℃。滴完后继续加热约10 min,直到不再有液体流出。
2.提纯
首先用饱和的NaCO3溶液中和馏出液中的酸,直到没有CO2气体溢出;然后,在分液漏斗中依次用饱和NaCl溶液(洗涤碳酸钠溶液)和饱和CaCl _ 2溶液(洗涤乙醇,CaCl _ 2能与乙醇形成络合物)洗涤馏出物。最后,将乙酸乙酯的上层倒入小的干燥锥形瓶中,加入无水K2CO3干燥30分钟。
注意:
1.因为乙酸乙酯能与水和乙醇形成二元和三元沸腾物质,所以馏出液中仍有水和乙醇。
2.这里使用饱和溶液的目的是降低乙酸乙酯在水中的溶解度。
3.蒸馏
将干燥的粗乙酸乙酯转移到50毫升单口烧瓶中,水浴加热,常压蒸馏,收集74-84℃的馏分。称重并计算产量。
四、实验中的关键和注意事项
1,控制反应温度在120-125℃,温度过高会增加副产物乙醚的含量;
2.控制浓硫酸的滴加速度。如果太快,会局部释放大量热量,造成沸腾;
3.洗的时候注意放气。用饱和NaCl洗涤有机层后,尽可能干净地分离水相。
4.当蒸馏干燥的粗产物时,收集74-84℃的馏分。
动词 (verb的缩写)主要试剂和产品的物理常数(文献值)
名称分子量特性折光率比重熔点℃沸点℃溶解度:g/100 mL
水醇醚
冰醋酸60.05是无色的
液体1.3698 1.049 16.6 16.5438+08.1
乙醇46.07无色
液体1.3614 0.780-117 78.3∣∣33
乙酸乙酯88.10无色。
液体1.3722 0.905-84 77.15 8.6∣∣3
六、思考问题
1,实验报告
1.酯化有什么特点?如何在这个实验中创造条件让酯化尽量朝着产物的方向进行?
2.这个实验可能会有什么副作用?
3.过量使用醋酸可以吗,为什么?
答:不是,在这个实验中,我们用过量的乙醇来增加反应物的浓度,使平衡向右移动。此外,乙醇也可以随生成的水和乙酸乙酯被蒸馏掉,形成二元或三元的沸腾物质,从而促进酯化反应。