乙酰乙酸乙酯的制备一.pdf

化学与环境学院有机化学实验报告实验名称实验名称乙酰乙酸乙酯的制备（一）乙酰乙酸乙酯的制备（一）【实验目的】1、了解乙酰乙酸乙酯的制备原理和方法,加深对 Claisen 酯缩合反应原理的理解和认识；2、熟悉在酯缩合反应中金属钠的应用和操作3、掌握无水操作、萃取等操作。【实验原理】（包括反应机理）1、含有-H 的酯在碱性催化剂存在下，能和另一分子酯发生缩合反应生成-酮酸酯，这类反应称为Claisen 酯缩合反应。乙酰乙酸乙酯就是通过这个反应制备的。反应式：反应机理：OCH3COC2H5+OC2H5OOCH3COC2H5+CH2COC2H5CH3COOHOCH2COC2H5+C2H5OHOOCH3CCH2COC2H5OC2H5CH3COCH2COOC2H5 +CH3COONaCH3COCHCOOC2H5Na2、通常以酯及金属钠为原料，并以过量的酯为溶剂，利用酯中含有的微量醇与金属钠反应来生成醇钠，随着反应的进行，由于醇的不断地进行下去，直至金属钠消耗完毕。但作为原料的酯中含醇量过高又会影响到产品的得率，故一般要求酯中含醇量在 3%以下。【主要试剂及物理性质】【仪器装置】1、主要仪器：回流冷凝管，圆底烧瓶2、实验装置：名称邻二甲苯乙酸乙酯金属钠乙酰乙酸130.15乙酯醋酸苯60.0578.116.65.5117.980.1无色液体无色透明易挥发液体-45180.4分子量106.1788.1222.99熔点/沸点/外观-25.18-83.697.82144.477.1881.4无色透明液体无色透明液体银白色有金属光泽固体无色或微黄色透明液体回流装置【实验步骤及现象】实验步骤1、将 0.9g（约 0.04mol）清除掉表面氧化膜的金属钠放入一装有回流冷凝管的 50mL实验现象加热后钠成熔融状态，趁热摇匀后得到小钠珠，随着二圆底烧瓶中，立即加入 5mL 干燥的二甲苯，甲苯逐渐冷却，钠珠迅速固将混合物加热直至金属钠全部熔融，停止加 化。热，拆下烧瓶，立即用塞子塞紧后包在毛巾中用力振荡。2、待二甲苯冷却至室温后，将二甲苯倾去，反应过程中有气泡冒出。随立即加入 10mL（约 0.1mol）精制的乙酸乙着反应的进行溶液的颜色酯，迅速装上带有氯化钙干燥管的回流冷凝 逐渐加深，由无色变为橘红管，立即开始反应，用小火直接加热，使反 色，刚开始反应时有白色沉应液处于微沸状态，直至金属钠全部作用完 淀产生，后消失。最后溶液毕。变为橘黄色透明的液体。反应时间为 2h。3、待反应液稍冷后，将圆底烧瓶取下，然加入醋酸后，有黄色沉淀生后一边振荡一边不断加入 50%的醋酸，直至成，振荡后沉淀消失。整个体系的 pH=5。4、将反应液移入分液漏斗中，加入等体积加入饱和氯化钠，溶液分为饱和食盐水，用力振荡后静置，分取有机层，两层。上层溶液为橘红色，水层用 8mL 二甲苯萃取，萃取液和酯层合并 下层溶液为黄色。后，用无水硫酸钠干燥。【实验讨论】1、仪器干燥的作用：金属钠易与水反应生成放出氢气及大量的热易导致燃烧和爆炸。钠与水反应生成的NaOH 的存在易使乙酸乙酯水解成乙酸钠，造成原料耗损。水使金属钠消耗难以形成碳负离子中间体，导致实验失败。2、摇钠应注意钠珠的颗粒大小，因为钠珠的大小决定着反应的快慢。钠珠越细越好，应呈小米状细粒。否则，应重新熔融再摇。钠珠的制作过程中间一定不能停，且要来回振摇，使瓶内温度下降不至于使钠珠结块。3、醋酸加入的量是不是越多越好：答：醋酸不能多加，否则会造成乙酰乙酸乙酯的溶解损失。用醋酸中和时，若有少量固体未溶，可加少许水溶解，避免加入过多的酸。4、乙酰乙酸乙酯为什么不发生碘仿反应？答:亚甲基受中间羰基影响活性很大。【思考题】1、本实验所用仪器未经干燥处理，对反应有何影响？答：第一：加热融化钠时钠会与水反应剧烈，可能会使圆底烧瓶破裂；第二：在加热过程中，如果有水会有碱生成，此时已有乙酰乙酸乙脂水太少导致碱的高浓度，这样的话就会有更复杂的产物产生如：R-CH2-COOH2、加入 50%的醋酸及氯化钠饱和溶液的目的何在？答：由于乙酰乙酸乙酯的亚甲基上的氢活性很强，在醇钠存在时，乙酰乙酸乙酯将转化成钠盐，而成为反应结束时实际得到的产物。加入 50%醋酸溶液是使乙酸乙酯的钠盐成为乙酸乙酯而游离出来。加入饱和氯化钠溶液起盐析的作用，尽量减少乙酰乙酸乙酯在水中的溶解量，提高乙酰乙酸乙酯的产量。【实验成绩】指导老师签名：