实验室制取方法
实验室制取乙酸乙酯装置 先加乙醇,再加硫酸(防止暴沸),最后加乙酸, 然后加热(可以控制实验)
乙酸的酯化反应制乙酸乙酯的方程式:CH3COOH+CH3CH2OH===CH3COOC2H5+H2O (可逆反应、加热、硫酸催化剂)
1、酯化反应是一个可逆反应。为了提高酯的产量,必须尽量使反应向有利于生成酯的方向进行。一般是使反应物酸和醇中的一种过量。在实验室里一般采用乙醇过量的办法。乙醇的质量分数要高,如能用无水乙醇代替质量分数为95%的乙醇效果会更好。催化作用使用的硫酸量很少,一般只要使硫酸的质量达到乙醇质量的3%就可完成催化作用,但为了能除去反应中生成的水,应使硫酸的用量再稍多一些。
2、制备乙酸乙酯时反应温度不宜过高,要保持在60 ℃~70 ℃左右,温度过高时会产生乙醚和亚硫酸等杂质。液体加热至沸腾后,应改用小火加热。事先可在试管中加入几片碎瓷片,以防止液体暴沸。
3、导气管不要伸到Na2CO3溶液中去,防止由于加热不均匀,造成Na2CO3溶液倒吸入加热反应物的试管中。
硫酸既作催化剂,又做吸水剂。
乙酸乙酯的分子式是C4H8O2,CAS号为141-78-6.是乙酸中的羟基被乙氧基取代而生成的化合物。无色透明液体,有水果香,易挥发,对空气敏感,能吸水分,水分能使其缓慢分解而呈酸性反应。可用作纺织工业的清洗剂和天然香料的萃取剂,也是制药工业和有机合成的重要原料。
醋酸乙酯也叫乙酸乙酯,分子式为CH3COOC2H5,无色易挥发液体,微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。有特殊香味,易扩散,不持久。与水或乙醇都能生成二元共沸混合物:与水的共沸混合物的沸点70.4℃;与乙醇的共沸混合物的沸点71.8℃。与水和乙醇还可以形成三元共沸混合物,沸点70.2℃。折光率(20℃):1.3708--1.3730,饱和蒸气压(kPa):13.33(27℃),引燃温度(℃):426,爆炸上限%(V/V):11.5,爆炸下限%(V/V):2.0。[1] 在酸或碱的催化下,易水解成乙酸和乙醇;与醇反应则生成另一种酯。此外,还可发生自缩合等反应。
醋酸乙酯的生产工艺
一、酯化法
由乙酸与乙醇在硫酸存在下直接酯化而得,生产工艺上有连续与间歇之分。
1、间隙工艺。将乙酸、乙醇和少量的硫酸加入反应釜,加热回流5-6h。然后蒸出乙酸乙酯,并用5%的食盐水洗涤,氢氧化钠和氯化钠混合溶液中和至PH=8。再用氧化钙溶液洗涤,加无水碳酸钾干燥。最后蒸馏,收集76-77℃的馏分,即得产品。
2、连续工艺。1:1.15(质量比)的乙醇和乙酸连续进入酯化塔釜,在硫酸的催化下于105-110℃下进行酯化反应。生成的乙酸乙酯和水以共沸物的形式从塔顶馏出,经冷凝分层后,上层酯部分回流,其余进入粗品槽,下层水经回收乙酸乙酯后放弃。粗酯经脱低沸物塔脱去少量的水后再入精制塔,塔顶可得产品。此工艺较间隙法好。
二、乙醛法
乙醛在乙醇铝催化下生成乙酸乙酯。将乙醛、乙醇铝等连续加入两个串联的反应器,于0-20℃下进行反应,第二反应器的出口转化率可达99.5%以上,然后经蒸馏得乙酸乙酯。收率达95%-96%,此工艺比较经济。