乙酰乙酸乙酯制備

1、乙酰乙酸乙酯的制備摘要：本實(shí)驗(yàn)是為了了解 Claisen 酯縮合反應(yīng)的機(jī)理和應(yīng)用，熟悉在酯縮合反應(yīng)中金屬鈉的應(yīng)用和操作注釋，復(fù)習(xí)液體干燥和減壓蒸餾操作，并且了解乙酰乙酸乙酯的性質(zhì)及用途。關(guān)鍵詞：乙酰乙酸乙酯、制備、Claisen 酯縮合反應(yīng)前言：乙酰乙酸乙酯是無(wú)色至淡黃色澄清液體，微溶于水，易溶于乙醚、乙醇有刺激性氣味?？扇迹雒骰?、高溫或接觸氧化劑有發(fā)生燃燒的危險(xiǎn)有醚樣和蘋果似的香氣。廣泛應(yīng)用于食品香精中，主要用于調(diào)配蘋果、杏、桃等食用香精。制藥工業(yè)用于制造氨基比林、維生素B等。染料工業(yè)用于合成染料的原料和用于電影基片染色。有機(jī)工業(yè)用于作溶劑和合成有機(jī)化合物的原料。本實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理：含 - 活

2、潑氫的酯在強(qiáng)堿性試劑（如 Na ， NaNH 2 ， NaH ，三苯甲基鈉或格氏試劑）存在下，能與另一分子酯發(fā)生 Claisen 酯縮合反應(yīng)，生成 - 羰基酸酯。乙酰乙酸乙酯就是通過(guò)這一反應(yīng)制備的。雖然反應(yīng)中使用金屬鈉作縮合試劑，但真正的催化劑是鈉與乙酸乙酯中殘留的少量乙醇作用產(chǎn)生的乙醇鈉，一旦反應(yīng)開始，乙醇就可以不斷生成并和金屬鈉繼續(xù)作用。如果使用高純度的乙酸乙酯和金屬鈉反而不能發(fā)生縮合反應(yīng)。乙酰乙酸乙酯與其烯醇式是互變異構(gòu)（或動(dòng)態(tài)異構(gòu)）現(xiàn)象的一個(gè)典型例子，它們是酮式和烯醇式平衡的混合物，在室溫時(shí)含 92% 的酮式和 8% 的烯醇式。單個(gè)異構(gòu)體具有不同的性質(zhì)并能分離為純態(tài)，但在微量酸堿催化下

3、，迅速轉(zhuǎn)化為二者的平衡混合物。實(shí)驗(yàn)部分：（一）.實(shí)驗(yàn)儀器及藥品：藥品：金屬鈉 2.5g ，乙酸乙酯 25mL，二甲苯 20mL ，50%醋酸20mL，飽和氯化鈉溶液40mL，無(wú)水硫酸鎂。儀器：100mL圓底燒瓶（帶膠塞），冷凝管，氯化鈣干燥管，分液漏斗，蒸餾瓶，減壓蒸餾裝置。（二）.實(shí)驗(yàn)裝置：（三）.實(shí)驗(yàn)步驟：1、在干燥的100mL圓底燒瓶中加入2.5g金屬鈉和20mL二甲苯，裝上冷凝管，加熱使鈉熔融至浮上液面。拆去冷凝管，用膠塞緊圓底燒瓶，用力振搖得細(xì)粒狀鈉珠。2、稍經(jīng)放置鈉珠沉于瓶底，將二甲苯傾倒到二甲苯回收瓶中（切勿倒入水槽或廢物缸，以免著火）。迅速向瓶中加入25mL乙酸乙酯，重新裝上冷

4、凝管，并在其頂端裝一氯化鈣干燥管。微沸回流，有氫氣泡逸出。反應(yīng)約2小時(shí)，至鈉完全作用，反應(yīng)液成橘紅色。3、反應(yīng)液經(jīng)冷水浴后，在搖蕩下加入20mL50%的醋酸溶液，直到反應(yīng)液呈弱酸性。此時(shí)，所有的固體物質(zhì)均已溶解。4、將溶液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，加入40ml飽和氯化鈉溶液，用力搖振片刻。靜置后，乙酰乙酸乙酯分層析出。分出上層粗產(chǎn)物，用無(wú)水硫酸鎂干燥后倒入蒸餾瓶，加幾粒沸石，熱水浴蒸餾5、用減壓蒸餾裝置進(jìn)行減壓蒸餾。減壓蒸餾時(shí)須緩慢加熱，待殘留的低沸點(diǎn)物質(zhì)蒸出后，再升高溫度，收集乙酰乙酸乙酯。附：乙酰乙酸乙酯的壓力與沸點(diǎn)關(guān)系：壓力/KPa10010.676.005.333.892.401.871.67

5、沸點(diǎn)/181100949288797471（四）操作重點(diǎn)及注意事項(xiàng)：1、本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是所用儀器必須是干燥的，所用的乙酸乙酯必須是無(wú)水的。水的存在金屬鈉易與水反應(yīng)生成放出氫氣及大量的熱易導(dǎo)致燃燒和爆炸。NaOH的存在易使乙酸乙酯水解成乙酸鈉，更重要的是水的存在使金屬鈉消耗難以形成碳負(fù)離子中間體，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。2、金屬鈉遇水易燃燒爆炸，在空氣中易氧化，故在稱量壓絲和切成片的過(guò)程中，操作要迅速。金屬鈉的顆粒大小，直接影響酯縮合反應(yīng)的速度，最好將壓細(xì)機(jī)出口的鈉絲，直接裝入盛有乙酸乙酯的燒瓶?jī)?nèi)。3、縮合反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，用小火加熱控制上升蒸氣在 回流冷凝管的第一個(gè)小球下，以免揮發(fā)損失。反應(yīng)完畢后得一透

6、明帶有綠色熒光的桔紅色液體，有時(shí)被檢出少量黃白色固體（乙酰乙酸乙酯的烯醇或鈉鹽）4、由于金屬納遇水易爆炸，燃燒，不宜用水溶加熱。5、乙酰乙酸乙酯，在常壓蒸餾時(shí)很易分解，其分解產(chǎn)物為“失水乙酸”這樣會(huì)影響產(chǎn)率，故采用減壓蒸餾法。6、本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率通常根據(jù)金屬鈉的用量來(lái)計(jì)算的，從頭至尾盡可能在12天內(nèi)完成，如果間隔時(shí)間太長(zhǎng)，會(huì)因失水乙酸的生成，而降低產(chǎn)量。7、搖鈉為本實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟，因?yàn)殁c珠的大小決定著反應(yīng)的快慢。鈉珠越細(xì)越好，應(yīng)呈小米狀細(xì)粒。否則，應(yīng)重新熔融再搖。搖鈉時(shí)應(yīng)用干抹布包住瓶頸，快速而有力地來(lái)回振搖，往往最初的數(shù)下有力振搖即達(dá)到要求。切勿對(duì)著人搖，也勿靠近實(shí)驗(yàn)桌搖，以防意外。（五）數(shù)據(jù)處理： 1、數(shù)據(jù)記錄：乙酰乙酸乙酯產(chǎn)量m/mL表壓/MPa溫度/3.80.076130-140 2、數(shù)據(jù)計(jì)算：乙酰乙酸乙酯理論產(chǎn)量：Na CH3CH2ONa 2CH3COOC2H5 CH3COCH2COOC2H5 231302.5g m(CH3COCH2COOC2H5)m(CH3COCH2COOC2H5)=2.5*130/23 g=14.1g乙酰乙酸乙酯產(chǎn)率=m/ m(CH3COCH2COOC2H5)=