乙酸丁酯的精制方法

一、醋酸正丁酯

品名：乙酸正丁酯/乙酸丁酯

外观为清澈无色液体，具有愉快水果香味的，易燃液体。

化学品中文名称：乙酸丁酯

CAS:123-86-4

英文名： n-butyl acetace, butyl acetate

结构式： CH3COO(CH2）3CH3

示性式:CH3 COOC4 H9

分子式：C6H12O2

分子量:116.16

物化性质编辑

相对密度（20℃ ）0.8807.

凝固点-73.5 ℃，

沸点 126.114℃

闪点（开杯）33℃,(闭杯) 27℃.

折射率() 1.3941.

蒸汽压（20℃）1.33kpa。

汽化热309.4j/g。

比热容（20℃）1.91j/(g.℃)。

自燃点:421℃

粘度(20℃）:0.734 mPa.s

表面张力(20℃）:25.09mN/m

与醇、酮、醚等有机溶剂混溶，与低级同系物相比，较难溶于水,所以也难于水解。

二、丁酮

无色透明液体。有类似丙酮气味。易挥发。能与乙醇、乙醚、苯、氯仿、油类混溶。溶于4份水中，但温度升高时溶解度降低。能与水形成共沸混合物(含水11.3%)，共沸点73.4℃(含丁酮88.7%)。相对密度(d204)0.805。凝固点-86℃。沸点79.6℃。折光率(n15D)1.3814。闪点1.1℃。低毒，半数致死量（大鼠，经口）3300mG/kG。易燃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.81%～11.5%（体积）。高浓度蒸气有麻醉性。

中文名

甲基乙基酮

外文名

2-Butanone

CAS号

78-93-3

EINECS号

201-159-0

中文别名

丁酮MEK；2-氧代丁烷

英文别名

butan-2-one

分子式

CH3COCH2CH3

危险品编号

32073

分子量

72.11

物理性质

外观与性状：无色液体，有似丙酮的气味。

熔点(℃)：-85.9

相对密度（水=1）：0.81

沸点(℃)：79.6

相对蒸气密度（空气=1）：2.42

饱和蒸气压(kPa)：9.49(20℃)

燃烧热(kJ/mol)：2441.8

临界温度(℃)：260

临界压力(MPa)：4.40

辛醇/水分配系数的对数值：0.29

闪点(℃)：-9

爆炸上限%(V/V)：11.4

引燃温度(℃)：404

爆炸下限%(V/V)：1.7

溶解性：溶于水、乙醇、乙醚，可混溶于油类。[1]

分子结构数据：

1、摩尔折射率：20.60[2]

2、摩尔体积（m3/mol）：91.6[2]

3、等张比容（90.2K）：196.3[2]

4、表面张力（dyne/cm）：21.0[2]

5、极化率（10-24cm3）：8.17[2]

化学性质

1.

丁酮由于具有羰基及与羰基相邻接的活泼氢，因此容易发生各种反应。与盐酸或氢氧化钠一起加热发生缩合，生成3,4-二甲基-3-己烯-2-酮或3-甲基

-3-庚烯-5-酮。长时间受日光照射时，生成乙烷、乙酸、缩合产物等。用硝酸氧化时生成联乙酰。用铬酸等强氧化剂氧化时生成乙酸。丁酮对热比较稳

定，500℃以上热裂生成烯酮或甲基烯酮。与脂肪族或芳香族醛发生缩合时，生成高分子量的酮、环状化合物、缩酮以及树脂等。例如与甲醛在氢氧化钠存在下缩

合，首先生成2-甲基-1-丁醇-3-酮，接着脱水生成甲基异丙烯基酮。该化合物受日光或紫外光照射时发生树脂化。与苯酚缩合生成2,2-双(4-羟基苯

基)丁烷。与脂肪族酯在碱性催化剂存在下反应，生成β-二酮。在酸性催化剂存在下与酸酐作用发生酰化反应，生成β-二酮。与氰化氢反应生成氰醇。与氨反应

生成酮基哌啶衍生物。丁酮的α-氢原子容易被卤素取代生成各种卤代酮，例如与氯作用生成3-氯-2-丁酮。与2,4-二硝基苯肼作用生成黄色的2,4-二

硝基苯腙(m.p. 115℃)。[2]

2.稳定性：稳定。[2]

3.禁配物：强氧化剂、碱类、强还原剂。[2]

4.聚合危害：不聚合。[2]

生态学数据

1.生态毒性

LC50：1690~5640mg/L（96h）（蓝鳃太阳鱼）；3200mg/L（96h）（黑头呆鱼，pH值

7.5）；1950mg/L（24h）（卤虫）；<520mg/L（48h）（水蚤，pH值8）；918~3349mg/L（48h）（水蚤，pH

值7.21）

IC50：110~4300mg/L（72h）（藻类）。[2]

2.生物降解性

好氧生物降解（h）：24~168；

厌氧生物降解（h）：96~672；[2]

3.非生物降解性

水中光氧化半衰期（h）：1.80×104~7.10×105；

空气中光氧化半衰期（h）：64.2~642；

一级水解半衰期（h）：>50a。[2]

三、区别

醋酸正丁酯主要用途为： （1）用作溶剂

醋酸仲丁酯（SBA）的溶解性能与醋酸正丁酯，醋酸异丁酯相似，在涂料配方中可以广泛取代醋酸正丁酯和醋酸异丁酯。

在金属闪光漆中，可以用醋酸仲丁酯来溶解醋酸丁酸纤维素，制得15％～20％的溶液。 醋酸仲丁酯对许多物质具有良好的溶解性，工业上可用作制造硝基纤维素漆，丙烯酸漆，聚氨酯漆等的溶剂，这些漆类可用作飞机机翼涂料，人造皮革涂料，汽车涂料等。醋酸仲丁酯也可用于赛璐珞制品，橡胶，安全玻璃，铜版纸，漆皮等产品的制造过程。它还可以作印刷油墨中的挥发溶剂，用于胶印等应用中；此外还可用作感光材料的快干剂。 （2）用于医药工业

醋酸仲丁酯可用作青霉素的精制；由于其挥发度适中，具有良好的皮肤渗透性，也可用作药物吸收促进组分。 （3）用作反应介质

醋酸仲丁酯是手性分子，和其它两种常用的醋酸丁酯一样，可用作反应介质，如用于合成三烷基胺氧化物，N，N-二丙烯基乙二胺等。 （4）用作萃取剂组分

醋酸仲丁酯可用作萃取剂，如萃取分离乙醇-丙醇，丙烯酸等物质。或用作共沸蒸馏溶剂，部分取代甲苯，二甲苯和甲基异丁酮。

频哪醇重排反应是 1，2-二醇在酸催化下发生分子内重排脱水而生成羰基化合物( 醛 或 酮) 的 反 应。以下实际中不同条件下的频哪醇重排反应。

一、高温液态水中的频哪醇重排反应

高温液态水，通常是指在 180-350℃的压缩液态水，它不仅自身具有酸催化与碱催化的功能，而且具有同时溶解有机物与无机物的特性。近年来，作为一种环境友好介质，高温液态水在有机合成中的应用研究得到了广泛关注，已成为绿色合成的方法之一。

频哪醇在高温液态水中不加任何催化剂的情况下能发生重排反应，温度对频哪醇转化率影响很大，180度时 反应4h，频哪醇的转化率只有46% ，而220度时反应40min ，频哪醇的转化率可以达到98%。

二、杂多酸催化的频哪醇重排反应

杂多酸(HPA ) 是由杂原子( 如P、Si、Fe等) 和 多 原 子( 如Mo、W、V等) 按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧多酸，具有很高的催化活性，它不但具有酸性，而且具有氧化还原性，是一种多功能的新型催化剂。杂多酸稳定性好，可作均相及非均相反应的催化剂，甚至可用作相转移催化剂，对环境无污染，因此是一类大有前途的绿色催化剂。

Torok等报道了杂多酸催化下的频哪醇重排反应，对于 1，2-二醇几乎得到了等量的频哪酮。对于1，4-1，5和1，6-二醇，环化脱水是主要反应，而且随着杂多酸酸性增强相应醇的转化率升高，无论在均相还是在非均相体系中，杂多酸都表现出高效性和稳定性。

三、分子筛催化的频哪醇重排反应

分子筛是结晶型的硅铝酸盐，具有明确的孔腔分布、极高的内表面积、良好的热稳定性和可调变的酸位中心 因此，分子筛作为催化剂受到了广泛关注。

Hsien等报道了在甲苯中多孔结构分子筛催化的频哪醇重排反应。多孔结构的分子筛可以是微孔的AIPO4-5也可以是中孔的 MCM-41，分子筛框架的活性中心是三价铁离子，而催化剂活度与酸度有关。他们用10种烷基或芳基取代的邻二醇作为底物，实验结果 表 明，含 有0.5%-2% 的 三 价 铁 离 子 的AIPO4-5分子筛对重排反应的催化活性最大，频哪酮的产率最高。

传统合成1,4-二氧六环-2-酮的方法主要以一缩二乙二醇为原料，通过金属催化剂催化下的脱氢反应制备，但是金属催化剂的使用以及高温反应使得反应过程存在许多弊端。反应过程中的含氯有机酸的使用以及高温反应很容易导致反应产物的裂解，产物也易与原料一缩二乙二醇发生聚合反应，使得反应的收率降低，产物分离困难。因此，公司研制出采用杂多酸催化合成的方法，其特征在于以乙二醇为原料杂多酸催化合成1,4-二氧六环-2-酮，产物易于分离，选择性高，且反应所用溶剂均可高效回收，重复使用，环境友好。

酯化反应中浓硫酸是作为脱水剂，因为酯化反应会有水生成如果不脱水会使已经产生的酯水解，根据此原理，加入的催化剂要能吸水，以下是我从文献上找到的，希望对你有所帮助。

一、一般酸型催化剂 这类催化剂是指磷酸、硼酸、有机磺酸、盐酸盐及硫酸盐。一般酸催化剂进行催化产率较低,且反应时间长,价值不大,而用盐酸盐、硫酸盐作催化剂,前景十分看好,使用后的催化剂仍有一定的催化作用,但活性下降。

二、固体酸催化剂 固体酸催化剂是指阳离子交换树脂、多种沸石(包括合成分子筛)和各种改性沸石及氧化物催化剂,这类催化剂可避免硫酸催化剂所存在的问题,并可在气固相反应体系中连续进行酯化,反复使用,稳定性好,易分离。

三、杂多酸催化剂 杂多酸是一类具有确定组成的含氧核的多核配合物,作为酸型催化剂,它不仅有活性高,不腐蚀设备,减少污染等显著特点,而且它再生速度快,选择性高,是较为理想的酯化催化剂。

四、固体超强酸催化剂 超强酸是酸强度比100%硫酸更强的酸,它以其不同寻常的酸强度,使许多难以进行的化学反应在很温和的条件下进行,成为催化剂领域的热点,被称为“魔酸”。超强酸一般有液体和固体两种形式,分别称作液体超强酸和固体超强酸,液体超强酸尽管酸强度大,作催化剂活性也高,但和其它液体酸催化剂类似,对设备腐蚀性强,不能回收重复使用,或者对环境造成污染。而固体超强酸有其特有的优点,不腐蚀反应器,与反应物易于分离,对某些反应选择性高,能反复使用,耐高温、制备方便。固体超强酸可分为硫酸负载的固体超强酸和金属氧化物负载的固体超强酸。据文献报道现已合成的硫酸负载的固体超强酸有SO2-4/Fe2O3、 SO2-4/TiO2、SO2-4/ZnO2、SO2-4/Fe2O3-SiO2、 SO2-4/NiO-TiO2、SO2-4/SnO2。虽然硫酸负载的固体超强酸的催化活性与浓H2SO4液体相当,稳定性能好,制备方法简便,易与产物分离可反复使用多次,不腐蚀设备,不污染环境,但其成本较高,易被还原使硫酸根离子脱落,失去超强酸性质,为此有人制备金属氧化物负载的固体超强酸如:WO3/ZnO2、MoO3/ZnO2 等,该催化剂对甲醇氧化为甲醛的反应呈现出很高的活性和选择性,但对酯化反应的催化作用有待于进一步研究。

相对于浓硫酸，杂多酸催化剂的优点是催化活性高、选择性好、活化温度低、腐蚀污染小。杂多酸是一类具有确定组成的含氧核的多核配合物，作为氧化剂时极易氧化其他物质，使自身呈还原状态而又极易再生。

杂多酸（Polyoxometalates，简写为POMs ）是由杂原子（如P、Si、Fe、Co等）和多原子（如Mo、W、V、Nb、Ta等）按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧多酸，具有很高的催化活性，它不但具有酸性，而且具有氧化还原性，是一种多功能的新型催化剂，杂多酸稳定性好，可作均相及非均相反应，甚至可作相转移催化剂，对环境无污染，是一类大有前途的绿色催化剂，它可用作以芳烃烷基化和脱烷基反应、酯化反应、脱水/化合反应、氧化还原反应以及开环、缩合、加成和醚化反应等。因杂多酸独特的酸性、“准液相”行为、多功能（酸、氧化、光电催化）等优点在催化研究领域中受到研究者们的广泛重视。

杂多酸(POMs) 一直是无机化学、结构化学、应用化学的重要研究课题。它具有: (1) 结构确定,有一般配合物和金属氧化物的主要结构特征,有电子和质子转移P贮藏能力(2) 不同的元素可表现出其酸性和氧化还原性的差别,使其催化性能可控,有利于催化剂设计(3) 易溶于水和有机溶剂,可负载于硅凝胶或活性碳等物质,显示出很高的催化能力及选择性,可用于均相和非均相催化反应系统(4) 具有较好的热稳定性。因此,国内外对杂多酸化学的基础研究和应用研究非常活跃。

1.酸性及氧化还原性可调―通过杂多酸原子的改变

2.具有准液相行为，性质独特

3.结构确定，热稳定性好，低温下活性不高

4. 对环境友好，无污染

杂多酸是强质子酸，被广泛应用在酯化、酯交换、酯水解等相关反应，以及烷烃异构化，烯烃的水合、重排和异构化等反应。反应可以在均相或者多相中进行，杂多酸在这些体系中都表现出了优异的催化性能。

酸催化反应中，经典的Keggin 型杂多酸作为主体催化剂，相对酸催化反应而言，在液相氧化中，许多过渡金属杂多阴离子被更多的使用，其中多组分的杂多酸氧化还原催化剂是有效的氧化催化剂，可以和金属卟呤相比拟。它们可催化氧化的有机反应，按有机物分类包括烷、烯、炔烃、醇和醛类的氧化反应。另外，他们对肼和硫化氢等无机物的氧化催化研究也比较活跃。 空气中的氧气或者分子氧是廉价易得的理想氧化剂，但是氧气作为氧化剂也有很多缺点，例如氧气活化比较困难，活化后分子氧氧化的自由基机理难于控制反应途径，对产物的选择性差。另一种常用的氧化剂是过氧化氢，其含氧量高，副产物只有水，对环境友好。