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乙酸异戊酯制备实验报告沈杰

2023-10-20 来源:划驼旅游
实 验学

专 班 姓 指

导日

名 称:院:业:级:名:教 师:期:有机化学实验报告

乙酸异戊酯制备

化学工程学院

化学工程与工艺

化工 11-4 班

沈杰

学 号

肖勋文、何炎军

2012

年11月5日

1

一、 实验目的

1、 掌握带分水器的回流装置的安装与操作。

2、 熟悉酯化反应的原理,掌握乙酸异戊酯的制备方法。

3、 学会利用萃取洗涤和蒸馏的方法纯化液体有机物的操作技术。

二、

实验原理

O

CH 3

+ H2O

+

CH3C OH HOCH 2CH2CHCH 3

乙酸

异戊醇

H2SO4

O CH3

CH 3C OCH 2CH 2CHCH 3

乙酸异戊酯

三、

名 称

主要试剂及物理性质

M/

./ ℃

ρ/

冰醋酸 异戊醇

117

.9

(20 /4℃)

相对密度 ( 水=1) :

乙酸异戊

143

相对密度 ( 水 =1)

水溶 性

易溶 于水

微溶 于水

不溶 于水

四、

试剂用量规格

试 剂

异戊酸

冰乙酸 ()

和盐 水

5

碳酸 氢钠 ( 5% ) 适量

()

己烷

硫酸

量/ml

6

4

50

酸镁

适 量

五、

仪器装置

(一)实验仪器

仪器名称

仪器规格 仪器数量(个 /

组)

圆底烧瓶 分水器 温度计

冷凝管(球形, 直形)

100ml —— —— ——

1 1 1 2

2

接受管

—— —— —— 100ml ——

1 1 1

玻璃棒

分液漏斗

锥形瓶 加热装置

2

1

(二)实验装置图

回流装置

蒸馏装置 分液装置

六、

时 间

1

实验步骤及现象

在 100ml 圆底烧瓶中加入异戊醇,冰乙酸,

滴浓硫酸, 50mL环己烷,几粒人造沸石; (分水 器检漏之后加入环己烷至支管口)

在圆底烧瓶中滴加浓硫酸

时有特殊芳香味的无色气体逸 出。

3:30

圆底烧瓶中溶液开始产生

少量小气泡→产生大量气泡, 而沸腾→第一滴无色油水馏分 的环己烷溶液 1 秒一滴。 溶液底部呈现淡黄色。

不再有油水液滴冷凝进入

分水器。

加入

1

3:33

搭建带有分水器的回流装置, 开始加热回流

分水。

在球形冷凝管冷凝, 进入分水器

1

4:45

1

4:50

1

4:55

打开分水器的阀门, 分离出沉积在环己烷液面下 的水。

分离出约的水;圆底烧瓶内

停止加热回流。

将圆底烧瓶内的溶液转移到分液漏斗,

25mL的水,震荡摇晃静置后分液。

溶液澄清,加水后分层,震

荡摇晃后浑浊,静置后缓慢分 层。

1

5:00

加入 5%的碳酸氢钠溶液调节溶液至中性

晃中要打开阀门将生成的二氧化碳气体放出 震荡,静置,分液。

( 摇 溶液澄清,加碳酸氢钠溶液

) , 后分层,震荡摇晃后浑浊,静置

后缓慢分层。 分

1

加入 5ml 饱和氯化钠溶液,震荡,静置,

液。

溶液澄清,加饱和氯化钠溶 液后分层,震荡摇晃后浑浊,静

5:03

3

1

5:20

将分液漏斗中剩余的有机层转移到干燥的

圆底烧瓶中, 加入适量的无水硫酸镁除去含有的

置后缓慢分层。

白色粉末状无水硫酸镁加 入烧瓶后充分混合之后结为白 色块状。

少量水分。开始加热蒸馏。

1

5:27

1

5:30

1

5:45

持续加热。

第一滴馏分经过直形冷凝

管冷凝之后进入接收器, 温度为 60℃左右;

温度上升为 82℃后恒定为

82 ℃

持续加热,换锥形瓶开始收集乙酸异戊酯。

停止加热。

称量产品为 mL。

七、 实验结果

在实验中,冰醋酸过量

通过异戊醇的量来计算乙酸异戊酯的理论值

当 V 异戊醇 =6ml 时,即 n 异戊醇 =

计算可得理论 V乙酸异戊酯 =, n 乙酸异戊酯 =

可求得ρ 乙酸异戊酯 =ml

实际制的 V 乙酸异戊酯 =

计算得 n 乙酸异戊酯 =

产率 =(实际产量÷理论值)×

100%=(÷)× 100%=%

八、 实验讨论

1、 实验结果分析: 乙酸异戊酯产率较高。

可能的原因有:

a 控制好酯化反应的温度、物料滴加速度 b 操作规范细心 2、实验过程注意事项:

a 滴加浓硫酸时要缓慢滴加,每加一滴要充分摇晃烧瓶防止异戊醇被氧化; b 加热回流时要缓慢均匀,防止反应物碳化,确保充分反应; c 分液漏斗使用之前要检漏,以防止洗涤时造成产品损失;

d 碱洗时会产生二氧化碳,震荡时要不断打开阀门放气以防止溶液被气体冲出; e 蒸馏所用的仪器必须事先干燥过,不得将干燥剂放入蒸馏烧瓶内; f 冰乙酸有刺激性气味,应在通风橱中取用。

4

3、课后思考

1. 能否用浓 NaOH溶液代替 Na2CO3饱和溶液来洗涤粗酯以除去其中的

酸答:不能。因酯在浓碱溶液中会发生水解反应。 2. 何谓皂化

答:原指动植物油脂与碱作用而成肥皂 ( 高级脂肪酸盐 ) 和甘油的反应,现指酯与碱作用而生成对应的酸 ( 或盐 ) 和醇的反应。是一种水解反应。

3. 酯化反应时,可能会发生哪些副反应其副产物是如何除去的

答:在酯化反应中,有副反应发生,生成醚类,在最后的蒸馏中可去除;而反 应混合物中的硫酸、过量的乙酸及未反应完全的异戊醇,可用水洗涤除去;残余的酸用碳酸氢钠中和除去。

5

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