乙酰乙酸乙酯的制备 - 图文

乙酰乙酸乙酯的制备

一、实验题目：乙酰乙酸乙酯的制备

二、实验日期:

三、实验目的

1、了解并掌握制备乙酰乙酸乙酯的原理和方法，加深对Claisen酯缩合反应原理的理解和认识。

2、熟悉在酯缩合反应中金属钠的应用和操作。 3、复习无水操作和液体干燥

4、了解减压蒸馏的原理和应用范围，认识减压蒸馏的主要仪器设备，并掌握减压蒸馏仪器的安装和操作方法。

四、实验原理

含有α-H的酯在碱性催化剂存在下，能和另一分子酯发生Claisen酯所和反应生成β-羧基酸酯，乙酰乙酸乙酯就是通过这个反应制备的。其催化剂是乙醇钠。因为金属钠和残留在乙酸乙酯中少量乙醇（少于2%）作用后就有乙醇钠生成。乙酰乙酸乙酯的生成是经过如下一系列平衡反应：

随着反应的进行，也不断地生成了醇，所以反应就能不断地进行下去，直至金属钠消耗。乙酸乙酯中总是含有少量乙醇副产物，所以此对反应有利。但如果作原料的酯中乙醇的含量过大时，对反应也是不利的。因为Claisen反应是可逆的，β-酮酯在醇和醇钠的作用下可分解为两分子酯，使产率降低：

另一点就是反应体系中有水存在，也对反应不利。因为反应是以钠作为基准计算产率，钠的损失对反应不利也抑制了反应的进行。 Na+ H2O = NaOH + 1/2H2

所以要求反应系统是无水的，并要求防止水气浸入。

再一点就是乙酸乙酯的用量，通常在该反应中，是应用过量的酯进行反应的，其中一部分反应成为乙酰乙酸乙酯，一部分作为溶剂用，同时过量乙酸乙酯还可阻止副产物的生成。如：2克原子钠与1克分子乙酸乙酯存在时，可以缩合成3-羟基-2-丁酮：

最后一点是缩合反应中使用的钠，反应过程中使用钠珠或钠丝可使其与酯的接触面可能大些，所以反应中是首先用二甲苯作溶剂制成细小的钠珠，目的是有利于反应。

乙酰乙酸乙酯与其烯醇式是互变异构（或动态异构）现象的一个典型例子，它们是酮式和烯醇式平衡的混合物，在室温时含 92% 的酮式和 8% 的烯醇式。单个异构体具有不同的性质并能分离为纯态，但在微量酸碱催化下，迅速转化为二者的平衡混合物。

主要副反应：

液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度，所以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的压力即可降低液体的沸点，这种在较低压力下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏。当压力降低到1.3-2.0KPa（10-15mmHg）时，许多有机化合物的沸点可以比其常压下的沸点降低80-100℃。液体在常压、减压下的沸点近似关系可根据下面的经验曲线而得。

所以，减压蒸馏对于分离提纯沸点较高或高温时不稳定（分解、氧化或聚合）的液体及一些低熔点固体有机化合物具有特别重要的意义。

【主要反应试剂及产物的物理常数】

溶解度 分子 名称 质量 二甲苯 106.17 乙酸乙酯 88.12 金属钠 乙酰乙酸 130.15 乙酯

col lq ＜-80 180.4 1.0282 1.4194 1317 ∞ ∞ 晶型 醇 醚 col lq col lq -25.18 144.4 0.8802 1.5055 i ∞ ∞ 颜色 mp bp D nD H2O 乙乙-83.6 77.1 0.9003 1.3723 8.513 ∞ ∞ d d i 22.99 silvmet,cb 97.82 881.4 0.968