乙酰乙酸乙酯的制备.ppt

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1、乙酰乙酸乙酯的制备PreparationofEthylAcetoacetate九江学院有机化学教研室一、实验目的了解Claisen酯缩合反应的机理和应用；理解金属钠在酯缩合反应中的作用；复习无水操作和减压蒸馏等操作。二、实验原理含α-活泼氢的酯在碱性催化剂存在下，能与另一分子酯发生Claisen酯缩合反应，生成β-羰基酸酯。乙酰乙酸乙酯就是通过这一反应制备的。当用金属钠作缩合试剂时，真正的催化剂是钠与乙酸乙酯中残留的少量乙醇作用产生的乙醇钠。一旦反应开始,乙醇就可以不断生成并和金属钠继续作用产生乙醇钠。反应机理包括下列三步：1.酸-碱交换2.加

2、成3.脱醇由上述反应机理看出，反应要求：1.仪器、药品均需干燥，严格无水。2.第一步反应中C2H5O-的多少由钠决定，故整个反应以钠为基准。3.由于乙酰乙酸乙酯分子中亚甲基上的氢比乙醇的酸性强的多（pKa=10.65）,所以脱醇反应后生成的是乙酰乙酸乙酯的钠盐形式。最后必须用酸（如醋酸）酸化，才能使乙酰乙酸乙酯游离出来。三、主要仪器与试剂仪器圆底烧瓶，冷凝管，干燥管，蒸馏头，克式蒸馏头，分液漏斗，接液管，温度计，水泵（或油泵），量筒，电热套等试剂金属钠0.5g(0.022mol)、乙酸乙酯5g(5.5mL,0.057mol)、二甲苯2.5mL、

3、醋酸、饱和NaCl溶液、无水硫酸钠四、实验流程实验的装置图五、实验操作1.制钠珠在干燥的25mL圆底烧瓶中加入0.5g金属钠和2.5mL二甲苯，装上冷凝管，加热使钠熔融。拆去冷凝管，用磨口玻塞塞紧圆底烧瓶，用力振摇得细粒状钠珠。2.缩合和酸化稍经放置钠珠沉于瓶底，将二甲苯倒入指定回收瓶中。迅速向瓶中加入5.5mL乙酸乙酯，装上冷凝管，并在其顶端装一氯化钙干燥管。反应开始有氢气泡逸出。如反应很慢时，可稍加温热。待激烈的反应过后，则小火加热，保持微沸状态，直至所有金属钠全部作用完为止。此时生成的乙酰乙酸乙酯钠盐为桔红色透明溶液（有时析出黄白色沉淀）

4、。待反应物稍冷后，在摇荡下加入50%的醋酸溶液，直到反应液呈弱酸性（约需3mL）,此时，所有的固体物质均已溶解。3.盐析和干燥将溶液转移到分液漏斗中，加入等体积的饱和氯化钠溶液，用力摇振片刻。静置后，乙酰乙酸乙酯分层析出。分出上层粗产物，用无水硫酸钠干燥后滤入蒸馏瓶，并用少量乙酸乙酯洗涤干燥剂，一并转入蒸馏瓶中。4.蒸馏和减压蒸馏先水浴蒸去未作用的乙酸乙酯，然后将剩余液移入5mL圆底烧瓶中，用减压蒸馏装置进行减压蒸馏。减压蒸馏时须缓慢加热，待残留的低沸点物质蒸出后，再升高温度，收集乙酰乙酸乙酯。乙酰乙酸乙酯沸点与压力的关系如下表：压力/mmHg

5、*7608060403020沸点/℃181100979288821814121051.00.178747167.35428.55*1mmHg=1Torr=133.322Pa*1mmHg=1Torr=133.322Pa乙酰乙酸乙酯的沸点为180.4℃，折光率乙酰乙酸乙酯的性质：1.取1滴乙酰乙酸乙酯，加入1滴FeCl3溶液，观察溶液的颜色（淡黄→红）。2.取1滴乙酰乙酸乙酯，加入1滴2,4-二硝基苯肼试剂，微热后观察现象（澄黄色沉淀折出）。=1.4199六、实验关键及注意事项（1）金属钠遇水即燃烧爆炸，故使用时应严格防止钠接触水或皮肤。钠的称量和

6、切片要快，以免氧化或被空气中的水气侵蚀。多余的钠片应及时放入装有烃溶剂（通常二甲苯）的瓶中。（2）摇钠为本实验关键步骤，因为钠珠的大小决定着反应的快慢。钠珠越细越好，应呈小米状细粒。否则，应重新熔融再摇。摇钠时应用干抹布包住瓶颈，快速而有力地来回振摇，往往最初的数下有力振摇即达到要求。切勿对着人摇，也勿靠近实验桌摇，以防意外。（3）干燥亦是本实验关键。除所用仪器要事先洗净干燥外，乙酸乙酯要绝对干燥，同时还应含有1－2%的乙醇。其提纯方法如下：将普通乙酸乙酯用饱和氯化钙溶液洗涤数次，再用焙烧过的无水碳酸钾干燥，在水浴上蒸馏，收集76－78℃馏分。

7、（4）用醋酸中和时，开始有固体折出，继续加酸并不断振摇，固体会逐渐溶解，最后得澄清的液体。避免加入过多的醋酸，使乙酰乙酸乙酯在水中的溶解度增大而降低产量。（5）乙酰乙酸乙酯常压蒸馏时很易分解，故宜采用减压蒸馏，且压力越低越好。七、思考题1.什么是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？为什么计算产率时要以金属钠为基准？2.本实验中加入50%醋酸和饱和氯化钠溶液有何作用？3.如何实验证明常温下得到的乙酰乙酸乙酯是两种互变异构体的平衡混合物？