资源描述
化学与环境学院
有机化学实验报告
实验名称 乙酰乙酸乙酯得制备(一)
【实验目得】
1、 了解乙酰乙酸乙酯得制备原理与方法,加深对Claisen酯缩合反应原理得理解与认识;
2、 熟悉在酯缩合反应中金属钠得应用与操作
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α-H得酯在碱性催化剂存在下,能与另一分子酯发生缩合反应生成β-酮酸酯,这类反应称为Claisen酯缩合反应.乙酰乙酸乙酯就就是通过这个反应制备得。
反应式:
反应机理:
2、通常以酯及金属钠为原料,并以过量得酯为溶剂,利用酯中含有得微量醇与金属钠反应来生成醇钠,随着反应得进行,由于醇得不断地进行下去,直至金属钠消耗完毕。
但作为原料得酯中含醇量过高又会影响到产品得得率,故一般要求酯中含醇量在3%以下。
【主要试剂及物理性质】
名称
分子量
熔点/℃
沸点/℃
外观
邻二甲苯
106、17
—25、18
144、4
无色透明液体
乙酸乙酯
88、12
—83、6
77、1
无色透明液体
金属钠
22、99
97、82
881、4
银白色有金属光泽固体
乙酰乙酸
乙酯
130、15
-45
180、4
无色或微黄色透明液体
醋酸
60、05
16、6
117、9
无色液体
苯
78、1
5、5
80、1
无色透明易挥发液体
【仪器装置】
1、 主要仪器:回流冷凝管,圆底烧瓶
2、实验装置:
回流装置
【实验步骤及现象】
实验步骤
实验现象
1、将0、9g(约0、04mol)清除掉表面氧化膜得金属钠放入一装有回流冷凝管得50mL圆底烧瓶中,立即加入5mL干燥得二甲苯,将混合物加热直至金属钠全部熔融,停止加热,拆下烧瓶,立即用塞子塞紧后包在毛巾中用力振荡.
加热后钠成熔融状态,趁热摇匀后得到小钠珠,随着二甲苯逐渐冷却,钠珠迅速固化。
2、待二甲苯冷却至室温后,将二甲苯倾去,立即加入10mL(约0、1mol)精制得乙酸乙酯,迅速装上带有氯化钙干燥管得回流冷凝管,立即开始反应,用小火直接加热,使反应液处于微沸状态,直至金属钠全部作用完毕。
反应过程中有气泡冒出。随着反应得进行溶液得颜色逐渐加深,由无色变为橘红色,刚开始反应时有白色沉淀产生,后消失。最后溶液变为橘黄色透明得液体。反应时间为2h.
3、待反应液稍冷后,将圆底烧瓶取下,然后一边振荡一边不断加入50%得醋酸,直至整个体系得pH=5。
加入醋酸后,有黄色沉淀生成,振荡后沉淀消失。
4、将反应液移入分液漏斗中,加入等体积饱与食盐水,用力振荡后静置,分取有机层,水层用8mL二甲苯萃取,萃取液与酯层合并后,用无水硫酸钠干燥。
加入饱与氯化钠,溶液分为两层。上层溶液为橘红色,下层溶液为黄色。
【实验讨论】
1、仪器干燥得作用:①金属钠易与水反应生成放出氢气及大量得热易导致燃烧与爆炸。②钠与水反应生成得NaOH得存在易使乙酸乙酯水解成乙酸钠,造成原料耗损。③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、摇钠应注意钠珠得颗粒大小,因为钠珠得大小决定着反应得快慢。钠珠越细越好,应呈小米状细粒。否则,应重新熔融再摇.钠珠得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、醋酸加入得量就是不就是越多越好:
答:醋酸不能多加,否则会造成乙酰乙酸乙酯得溶解损失.用醋酸中与时,若有少量固体未溶,可加少许水溶解,避免加入过多得酸。
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得高浓度,这样得话就会有更复杂得产物产生如:R-CH2—COOH
2、 加入50%得醋酸及氯化钠饱与溶液得目得何在?
答:由于乙酰乙酸乙酯得亚甲基上得氢活性很强,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得产物.加入50%醋酸溶液就是使乙酸乙酯得钠盐成为乙酸乙酯而游离出来。加入饱与氯化钠溶液起盐析得作用,尽量减少乙酰乙酸乙酯在水中得溶解量,提高乙酰乙酸乙酯得产量。
【实验成绩】
指导老师签名:
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