为什么制取乙酸乙酯乙醇过量 制取乙酸丁酯乙酸过量
主要是成本问题。哪个成本高,就要提高它的转化率,另一种反应物就要过量。
乙醇成本比乙醇高,所以制乙酸乙酯时,乙醇过量,提高乙酸转化率,降低成本。
丁醇成本比乙酸高,所以制乙酸丁酯时,乙酸过量,提高丁醇转化率,降低成本。
保证反应完全啊
乙酸乙酯(ethyl acetate),一种化合物,化学式是C4H8O2,分子量为88.11。又称醋酸乙酯,是一种具有官能团-COOR的酯类(碳与氧之间是双键),能发生醇解、氨解、酯交换、还原等一般酯的共同反应。低毒性,有甜味,浓度较高时有刺激性气味,易挥发,具有优异的溶解性、快干性,用途广泛,是一种重要的有机化工原料和工业溶剂。属于一级易燃品,应贮于低温通风处,远离火种火源。实验室一般通过乙酸和乙醇的酯化反应来制取。
制备方法
实验室制备
乙酸乙酯的制取:先加乙醇,再加浓硫酸(加入碎瓷片以防暴沸),最后加乙酸, 然后加热(可以控制实验)。
注:投料比大致为乙醇/乙酸(体积比)=1.6且作为催化剂硫酸的量一般只需乙醇的3%即可。
乙酸和乙醇的酯化反应制乙酸乙酯
反应方程式
注意事项
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。在工业生产中,究竟使哪种过量为好,一般视原料是否易得、价格是否便宜以及是否容易回收等具体情况而定。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。催化作用使用的浓硫酸量很少,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,应使浓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,在保持在60℃~70℃之间,温度过高时会产生乙醚和亚硫酸或乙烯等杂质。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。而且乙醇与乙酸极易溶于水,会造成倒吸。
4、浓硫酸既作催化剂,又做吸水剂。
5、Na2CO3溶液的作用是:
⑴饱和碳酸钠溶液的作用是冷凝酯蒸气,减小酯在水中的溶解度(利于分层),除出混合在乙酸乙酯中的乙酸,溶解混合在乙酸乙酯中的乙醇。
⑵Na2CO3能跟挥发出的乙酸反应,生成没有气味的乙酸钠,便于闻到乙酸乙酯的香味。
6、为有利于乙酸乙酯的生成,可采取以下措施:
⑴制备乙酸乙酯时,反应温度不宜过高。
⑵最好使用冰醋酸和无水乙醇。同时采用乙醇过量的办法。
⑶起催化作用的浓硫酸的用量很小,但为了除去反应中生成的水,浓硫酸的用量要稍多于乙醇的用量。
⑷使用无机盐Na2CO3溶液吸收挥发出的乙酸。
7、用Na2CO3不能用碱(NaOH)的原因:虽然也能吸收乙酸和乙醇,但是碱会催化乙酸乙酯彻底水解,导致实验失败。
加大反应物的量可以促进反应的正向移动,增大乙酸乙酯的产率。
在加热的情况下,反应产生的乙酸乙酯和反应物中剩余的乙酸容易形成共沸物,所以,在蒸馏出的产物要通过饱和的Na2CO3溶液,以吸收其中的乙酸,使乙酸乙酯更纯净。
实验室常利用加入过量的乙醇促进反应,原因有2个:
【1】
如果原料中加入的乙酸过量,那么反应产生的乙酸乙酯在蒸出的过程中会与更多的乙酸形成共沸物,使乙酸乙酯不纯。在接下来一步则需要更多的饱和Na2CO3吸收乙酸乙酯中含有的乙酸,而且由于其中所含的乙酸量太多,很难除尽,使最后得到的乙酸乙酯还会含有较多的乙酸,纯度降低。
【2】浓硫酸会使少量的乙醇碳化(在该实验中,烧瓶底变黑就是这个原因),浪费了部分反应物,不利于反应正向移动,所以,为了增大乙酸乙酯的产率,要使乙醇过量。
【综】:基于这两点,一般采用乙醇过量来加大乙酸乙酯的产率。
PS:实验室的制法中,原料的价格不是首要考虑的。主要是实验安全性高,现象明显,反应条件易达到,实验快速便捷等等,原料价格摆在最后。
制取乙酸乙酯时为什么是加过量的乙醇而不是乙酸:因为乙醇的沸点比乙酸低,其挥发较乙酸快,所以,加入过量的乙醇,可以提高乙酸的转化率,生成更多的酯。
前一个乙醇过量是由于乙酯沸点与乙酸接近,分离不易,所以要尽量反应完
丁醇不溶于水,而乙酸溶于水,考虑分离方便,所以丁醇过量
可以。
乙酸过量可以避免乙醇和乙酸乙酯形成恒沸物;乙酸和乙酸乙酯不会形成恒沸物,过量乙酸不会影响产物的蒸馏;实验室制备不计较成本,过量醋酸和乙醇的成本在实验室可以忽略其成本。
乙酸的晶体结构显示 ,分子间通过氢键结合为二聚体(亦称二缔结物),二聚体也存在于120℃的蒸汽状态。
二聚体有较高的稳定性,已经通过冰点降低测定分子量法以及X光衍射证明了分子量较小的羧酸如甲酸、乙酸在固态及液态,甚至气态以二聚体形式存在。当乙酸与水溶和的时候,二聚体间的氢键会很快的断裂。其它的羧酸也有类似的二聚现象。
扩展资料
乙酸乙酯对空气敏感,吸收水分缓慢水解而呈酸性。乙酸乙酯溶水(10%ml/ml);能与氯仿、乙醇、丙酮和乙醚混溶;能溶解某些金属盐类(如氯化锂、氯化钴、氯化锌、氯化铁等)反应。
乙酸与乙醇发生可逆反应会生成乙酸乙酯。我们所说的陈酒很好喝,就是因为酒中少量的乙酸与乙醇反应生成具有果香味的乙酸乙酯。
制备乙酸乙酯时反应温度不宜过高,在保持在60℃~70℃之间,温度过高时会产生乙醚和亚硫酸或乙烯等杂质。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。
参考资料来源:百度百科-乙酸乙酯
参考资料来源:百度百科-乙酸
2.若无酸或碱存在的条件下,酯也能水解.只是水解速度很慢(如通常情况下,乙酸乙酯需16年才可达
到水解平衡).
所以要加入足够的乙醇,可以用化学平衡解释,平衡向右移动,是乙酸乙酯生成的更多,同时避免水解!
乙醇(ethanol,结构简式CH3CH2OH或C2H5OH),有机化合物,俗称酒精,是最常见的一元醇。其在常温常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,低毒,纯液体不可直接饮用,具有特殊香味(略带刺激),微甘(伴有刺激的辛辣滋味),易燃,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物,能与水以任意比互溶,也能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶。其与甲醚是同分异构体。 它的用途很广,可用于制造醋酸、饮料、香精、燃料等,医疗上常用体积分数为70%~75%的乙醇作消毒剂,但含酒精饮料中的乙醇也是致癌物。