半微量法合成乙酸正丁酯概要.ppt

试验二：乙酸正丁酯的合成(半微量法合成)
实 验 目 的
学习醇酸脱水成酯的合成反应和机理
学习共沸蒸馏原理，了解常见的共沸体系
熟悉分水装置的搭装和运用，进一步驾驭简洁蒸馏操作
学习分液漏斗的运用和干燥剂的用量
方法分为物理方法和化学方法。
物理方法：烘干，晾干，吸附，分馏，共沸蒸馏和冷冻等。近年来还常用离子交换树脂和分子筛吸附等方法来进行干燥。
化学方法：用干燥剂来除水。依据除水原理可分为两种：
a）能与水可逆地结合，生成水合物，如CaCl2＋nH2OCaCl2·nH2O；
b）与水发生不行逆反应，生成新的化合物，如Na＋H2O →NaOH＋H2
运用干燥剂要留意的几点：
，反应达到平衡须要确定时间。一般最少要两个小时或更长时间才能收到较好的干燥效果。因反应可逆，不能将水完全除尽，故干燥剂的加入量要适当，一般为5％左右。因反应可逆，所以在蒸馏前必需将干燥剂滤除，否则被除去的水将返回液体中；另外，若把盐倒入或留在蒸馏瓶底，受热时会发生崩溅。
B. 运用的干燥剂与水发生不行逆反应时，蒸馏前干燥剂不必滤除。
C. 干燥剂只适用于干燥少量水分。若水含量大，干燥效果不好。为此萃取分液时确定尽量将水层分净，这样干燥效果比较好，并削减产物损失。
干燥剂的选择：干燥剂与被干燥的液体有机化合物不能发生化学反应，包括：溶解，缔合和催化等作用。
例如：酸性化合物不能用碱性干燥剂，如CaCl2与醇、胺类化合物易形成络合物，故不能用CaCl2来干燥醇和胺类。碱性干燥剂如CaO，NaOH能催化某些醛或酮发生缩合反应，自动氧化反应，也可使酯或酰胺发生水解反应，故不宜用CaO或NaOH干燥这些化合物。
干燥剂的用量：干燥剂的实际用量大大超过计算量。实际操作中，主要通过现场推断，即视察法。
视察被干燥的液体：未加干燥剂之前，溶液是浑浊的。加入干燥剂之后，溶液变为澄清透亮状，这时即干燥合格。否则应补加适量干燥剂接着干燥。（注：在加干燥剂时要少量多次地加）
视察干燥剂：有些液体化合物中有水与否，溶液总是清澈透亮的。这时推断干燥剂用量是否合适，则应看干燥剂的状态。加入干燥剂后，因其吸水变黏，粘在壁上，摇动不易旋转，表明干燥剂用量不够。应补加干燥剂。直到新的干燥剂不结块，不粘壁。干燥剂棱角分明，摇动时旋转，表明所加干燥剂用量合适。（注：由于干燥剂还能吸附一部分有机液体，影响产品收率。故干燥剂用量要适中。应加入少量干燥剂后静置一段时间，视察用量不足时再补加。
运用干燥剂地操作要点：A 首先把被干燥的溶液中水分尽可能除净，B 把待干燥的液体放入锥形瓶中，取颗粒大小合适的干燥剂放入液体中，用塞子盖住瓶口，轻轻振摇，经视察推断干燥剂是否足量，静置半小时，最好过夜。
把干燥好的液体滤入蒸馏瓶中，然后进行蒸馏。
1. 将待干燥的液体倒入干燥 的锥形瓶中；
2. 加入干燥剂，这里以 CaCl2为例；
3. 盖好玻璃塞；
4. 摇动；
5. 静置15～30分钟
6. 搭好过滤装置
7. 向漏斗内塞入一块棉花
8. 过滤
固体有机化合物的干燥
主要是除去固体中的少量低沸点溶剂。有机固体有机化合物的挥发性较溶剂小，因此实行蒸发和吸附的方法来达到干燥的目的。常用干燥法如下：
烘干中有两种方法：
a 用恒温烘箱烘干或用恒温真空干燥箱烘干；
b 用红外灯烘干
冻干：即冷冻干燥。处理自然大分子，尤其是蛋白质、核酸，由于高温下简洁变性，因此要用冷冻干燥。
干燥器干燥：a 一般干燥器；b 真空干燥器；c 真空恒温干燥器（干燥枪）。
气体的干燥
有机试验中常用气体有N2、O2、H2、Cl2、NH3、CO2，有时要求气体中含很少或几乎不含有CO2、水等，因此就须要对上述气体进行干燥。
干燥气体常用仪器有干燥管、干燥塔、U型管、各种洗气瓶（用来盛液体干燥剂）等。干燥气体常用的干燥剂见下表。
本次试验时干燥要留意以下事项
干燥时间应够半小时再蒸馏；
用漏斗加一小团棉花，过滤除去干燥剂后再蒸馏；
干燥时最好用盖有塞子的磨口锥形瓶，以免挥发产物。
简洁蒸馏操作
总结上次课蒸馏操作中的问题；
蒸馏乙酸正丁酯产物时到120C左右温度恒定后就起先接收产物；
留意馏头的收集；
用量筒量取产物体积，用比重换算成重量，再计算产率。
试验过程中的留意事项
滴加浓硫酸时要边摇动边滴加，使硫酸快速混合匀整，避开局部炭化；
分水器中应预先加入确定量的水，在分水器上用笔做一标记，在反应过程中，生成的水由分水器放出，但水面须要保持在标记处。由生成的水量推断反应进行的程度。反应进行完全时应视察不到有水带出的浑浊现象。最终登记生成水的量，与计