乙酰乙酸乙酯的制備.ppt

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1、乙酰乙酸乙酯的制備PreparationofEthylAcetoacetate九江學院有機化學教研室一、實驗目的了解Claisen酯縮合反應的機理和應用；理解金屬鈉在酯縮合反應中的作用；復習無水操作和減壓蒸餾等操作。二、實驗原理含α-活潑氫的酯在堿性催化劑存在下，能與另一分子酯發(fā)生Claisen酯縮合反應，生成β-羰基酸酯。乙酰乙酸乙酯就是通過這一反應制備的。當用金屬鈉作縮合試劑時，真正的催化劑是鈉與乙酸乙酯中殘留的少量乙醇作用產生的乙醇鈉。一旦反應開始,乙醇就可以不斷生成并和金屬鈉繼續(xù)作用產生乙醇鈉。反應機理包括下列三步：1.酸-堿交換2.加

2、成3.脫醇由上述反應機理看出，反應要求：1.儀器、藥品均需干燥，嚴格無水。2.第一步反應中C2H5O-的多少由鈉決定，故整個反應以鈉為基準。3.由于乙酰乙酸乙酯分子中亞甲基上的氫比乙醇的酸性強的多（pKa=10.65）,所以脫醇反應后生成的是乙酰乙酸乙酯的鈉鹽形式。最后必須用酸（如醋酸）酸化，才能使乙酰乙酸乙酯游離出來。三、主要儀器與試劑儀器圓底燒瓶，冷凝管，干燥管，蒸餾頭，克式蒸餾頭，分液漏斗，接液管，溫度計，水泵（或油泵），量筒，電熱套等試劑金屬鈉0.5g(0.022mol)、乙酸乙酯5g(5.5mL,0.057mol)、二甲苯2.5mL、

3、醋酸、飽和NaCl溶液、無水硫酸鈉四、實驗流程實驗的裝置圖五、實驗操作1.制鈉珠在干燥的25mL圓底燒瓶中加入0.5g金屬鈉和2.5mL二甲苯，裝上冷凝管，加熱使鈉熔融。拆去冷凝管，用磨口玻塞塞緊圓底燒瓶，用力振搖得細粒狀鈉珠。2.縮合和酸化稍經放置鈉珠沉于瓶底，將二甲苯倒入指定回收瓶中。迅速向瓶中加入5.5mL乙酸乙酯，裝上冷凝管，并在其頂端裝一氯化鈣干燥管。反應開始有氫氣泡逸出。如反應很慢時，可稍加溫熱。待激烈的反應過后，則小火加熱，保持微沸狀態(tài)，直至所有金屬鈉全部作用完為止。此時生成的乙酰乙酸乙酯鈉鹽為桔紅色透明溶液（有時析出黃白色沉淀）

4、。待反應物稍冷后，在搖蕩下加入50%的醋酸溶液，直到反應液呈弱酸性（約需3mL）,此時，所有的固體物質均已溶解。3.鹽析和干燥將溶液轉移到分液漏斗中，加入等體積的飽和氯化鈉溶液，用力搖振片刻。靜置后，乙酰乙酸乙酯分層析出。分出上層粗產物，用無水硫酸鈉干燥后濾入蒸餾瓶，并用少量乙酸乙酯洗滌干燥劑，一并轉入蒸餾瓶中。4.蒸餾和減壓蒸餾先水浴蒸去未作用的乙酸乙酯，然后將剩余液移入5mL圓底燒瓶中，用減壓蒸餾裝置進行減壓蒸餾。減壓蒸餾時須緩慢加熱，待殘留的低沸點物質蒸出后，再升高溫度，收集乙酰乙酸乙酯。乙酰乙酸乙酯沸點與壓力的關系如下表：壓力/mmHg

5、*7608060403020沸點/℃181100979288821814121051.00.178747167.35428.55*1mmHg=1Torr=133.322Pa*1mmHg=1Torr=133.322Pa乙酰乙酸乙酯的沸點為180.4℃，折光率乙酰乙酸乙酯的性質：1.取1滴乙酰乙酸乙酯，加入1滴FeCl3溶液，觀察溶液的顏色（淡黃→紅）。2.取1滴乙酰乙酸乙酯，加入1滴2,4-二硝基苯肼試劑，微熱后觀察現(xiàn)象（澄黃色沉淀折出）。=1.4199六、實驗關鍵及注意事項（1）金屬鈉遇水即燃燒爆炸，故使用時應嚴格防止鈉接觸水或皮膚。鈉的稱量和

6、切片要快，以免氧化或被空氣中的水氣侵蝕。多余的鈉片應及時放入裝有烴溶劑（通常二甲苯）的瓶中。（2）搖鈉為本實驗關鍵步驟，因為鈉珠的大小決定著反應的快慢。鈉珠越細越好，應呈小米狀細粒。否則，應重新熔融再搖。搖鈉時應用干抹布包住瓶頸，快速而有力地來回振搖，往往最初的數下有力振搖即達到要求。切勿對著人搖，也勿靠近實驗桌搖，以防意外。（3）干燥亦是本實驗關鍵。除所用儀器要事先洗凈干燥外，乙酸乙酯要絕對干燥，同時還應含有1－2%的乙醇。其提純方法如下：將普通乙酸乙酯用飽和氯化鈣溶液洗滌數次，再用焙燒過的無水碳酸鉀干燥，在水浴上蒸餾，收集76－78℃餾分。

7、（4）用醋酸中和時，開始有固體折出，繼續(xù)加酸并不斷振搖，固體會逐漸溶解，最后得澄清的液體。避免加入過多的醋酸，使乙酰乙酸乙酯在水中的溶解度增大而降低產量。（5）乙酰乙酸乙酯常壓蒸餾時很易分解，故宜采用減壓蒸餾，且壓力越低越好。七、思考題1.什么是Claisen酯縮合反應中的催化劑？本實驗為什么可以用金屬鈉代替？為什么計算產率時要以金屬鈉為基準？2.本實驗中加入50%醋酸和飽和氯化鈉溶液有何作用？3.如何實驗證明常溫下得到的乙酰乙酸乙酯是兩種互變異構體的平衡混合物？