乙酰乙酸乙酯的制备.ppt

,乙酰乙酸乙酯的制备,化学实验中心 2007,主要内容,实验目的 实验原理 实验装置 实验试剂 实验步骤 实验结果 实验思考题,实验目的,掌握克莱森酯缩合制备乙酰乙酸乙酯的原理和方法。 掌握无水操作和减压蒸馏的安装和操作。,实验原理,含-活泼氢的酯在强碱性试剂（如Na，NaNH2，NaH，苯甲基钠或格氏试剂）存在下，能与另一分子酯发生 Claisen 酯缩合反应，生成 - 羰基酸酯。,反应机理：,实验试剂,金属钠，2.5 g 二甲苯（预先干燥），25 mL 乙酸乙酯（预先干燥），27.5 mL 50%醋酸，10mL 饱和食盐水 无水硫酸钠,实验装置,实验步骤,在表面皿上迅速将Na切成薄片，立即放入带干燥管的回流瓶中（内装25ml二甲苯），加热熔之。塞住瓶口振摇使之成为钠珠。回收二甲苯。 加酯回流：迅速放入27.5ml乙酸乙酯，反应开始。若慢可温热。回流1.5h至钠基本消失，得橘红色溶液，有时析出黄白色沉淀（均为烯醇盐）。,酸 化 ：加50%醋酸，至反应液呈弱酸性（固体溶完）。 分 液：反应液转入分液漏斗，加等体积饱和氯化钠溶液，振摇，静置。 干 燥 ：分出乙酰乙酸乙酯层，用无水硫酸钠干燥。 蒸馏：水浴蒸去乙酸乙酯，剩余物移至 25mL克氏蒸馏瓶，减压蒸馏，收集馏分。,减压蒸馏是分离和提纯有机化合物的常用方法之一。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度，因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的，如果借助于真空泵降低系统内压力，就可以降低液体的沸点，这便是减压蒸馏操作的理论依据。,减压蒸馏,减压蒸馏装置,实验室通常用水泵或油泵进行减压。 水泵：系用玻璃或金属制成，其效能与其构造、水压及水温有关。水泵所能达到的最低压力为当时室温下的水蒸气压。例如在水温为 6-8 时，水蒸气压为 0.93-1.07kPa ；在夏天，若水温为 30 ，则水蒸气压为 4.2kPa 左右。 现在一般用循环水泵代替简单水泵，在使用时比油泵更加方便、实用和简单。 油泵的效能决定于油泵的机械结构以及真空泵油的好坏。好的油泵能抽至真空度为 13.3Pa ，油泵结构较精密，工作条件要求较严。蒸馏时，如果有挥发性的有机溶剂、水或酸的蒸气，都会损坏油泵。因为挥发性的有机溶剂蒸气被油吸收后，就会增加油的蒸气压，影响真空效能。而酸性蒸气会腐蚀油泵的机件。水蒸气凝结后与油形成浓稠的乳浊液，破坏了油泵的正常工作，因此使用时必须十分注意油泵的保护。,减压蒸馏操作步骤,当被蒸馏物中含有低沸点的物质时，应先进行普通蒸馏，然后用水泵减压蒸去低沸点物质，最后再用油泵减压蒸馏。 在蒸馏瓶中，放置待蒸馏的液体及磁力搅拌子，装好仪器，打开安全瓶上的二通活塞 ，然后开泵抽气。 逐渐关闭安全瓶活塞，从压力计上观察系统所能达到的真空度。 开启冷凝水，选用合适的热浴加热蒸馏。 经常注意蒸馏情况和记录压力、沸点等数据。 蒸馏完毕时，应关闭热源，撤去热浴，待稍冷后缓缓解除真空，使系统内外压力平衡后，方可关闭油泵。否则，由于系统中的压力较低，油泵中的油就有吸入干燥塔的可能。,减压蒸馏注意事项,我们用电磁搅拌代替毛细管产生气泡以防止暴沸，不过在蒸馏过程中由于压力骤降或是还存在低沸点物质的原因，仍很可能产生暴沸。因此在逐渐关闭安全瓶活塞时，应密切注意蒸馏瓶内情况，一旦有暴沸倾向，应立即适度打开安全瓶活塞，消除暴沸。 蒸馏前要预先读当时的大气压力，将大气压力减去气压计读数，即是蒸馏瓶内的压力。 停止减压蒸馏（无论水泵，油泵）时必须先将体系内压力与大气压平衡后再关抽气泵。 由于油泵数量有限，最后的减压蒸馏几位同学合并产品一齐进行。,乙酰乙酸乙酯沸点与压力的关系,* 1 mmHg= 1 Torr = 133.322Pa,实验注意事项,本实验为无水操作，在加入醋酸前反应体系应绝对无水。 若钠不慎与水接触而着火，切勿倒水槽，应用干毛巾遮挡灭火，严重则使用灭火器。 振摇制备钠沙时可先不通冷凝水，振摇要有力，否则难制备钠沙。 反应完毕后得到的橘红色透明液体中可能有黄色固体，即为去水乙酸。 向反应体系中加入乙酸时要注意若瓶内仍有钠存在，开始几滴必须小心从冷凝管上方加入，可能有火苗出现，无大碍，之后便可较快加入。,实验结果,乙酰乙酸乙酯：无色液体，沸点90-93 /40mmHg，产量5-7g，折光率nD20 1.4170 。,实验思考题,什么是 Claisen 酯缩合反应中的催化剂？本实验为什么可以用金属钠代替？为什