实验苯甲酸乙酯的制备
作者李裕龙
摘要:
苯甲酸乙酯无色透明液体。
能与乙醇、乙醚混溶;不溶于水。
用于配制香水香精和人造精油。
本实验将用苯甲酸酯化制取苯甲酸乙酯。
再取适量样品做鉴定实验。
实验原理:
直接酸催化酯化反应是经典的制备酯的方法,但反应是可逆反应,反应物间建立如下平衡
因为这是反应可逆,为提高酯的转化率,使用过量乙醇(价格相对便宜)或将反应生成的水从反应混合物中除去,就可以使平衡向生成酯的方向移动。
另外,使用过量的强酸催化剂,水转化成它的共轭酸H3O+, 没有亲核性,也可抑制逆反应的发生。
实验仪器及试剂:
苯甲酸4g(0.033mol)、无水乙醇10ml(0.17mol)、浓硫酸3ml 、 Na2CO3 、无水CaCl2、环己烷、石油醚、分水回流装置、烧杯、加热套、玻璃棒、分液漏斗等
实验步骤
1、制备样品:
①于50ml圆底烧瓶中加入:4g苯甲酸;10ml乙醇;7.5ml环己烷;3ml浓硫酸,摇匀,加沸石。
②水浴上回流约2h,至分水器中层液体约3ml停止。
记录体积,继续蒸出多余的苯和乙醇(从分水器中放出)。
③移去火源,加水30ml,分批加入固体Na2CO3中和至中性。
(除2种酸,即硫酸、苯甲酸)。
④分液,水层用10ml乙醚萃取。
合并有机层,用无水氯化钙干燥。
⑤回收乙醚,加热精馏,收集210-213 ℃馏分。
2、鉴定:
物理方法:取少量样品,用手扇动其,在闻其气味!应该稍有水果气味。
化学方法:酯与羟胺反应生成一种氧酸。
氧酸与铁离子形成牢固的品红色的络合物。
在试管中加入两滴新制备的酯,再加入5滴溴水。
有溴水的颜色不变或没有白色沉淀生成,将5滴新制备的酯滴入干燥的试管中,在加入7滴3%的盐酸羟胺的95%酒精溶液和3滴2%的NaOH溶液,摇匀后滴入7滴5%HCl溶液和1滴5% FeCl3溶液,试管内显示品红色,证明酯的存在。
色谱分析:查找相关苯甲酸乙酯的色谱图,在分析产品的色谱与之对照。
可以证明苯甲酸乙酯存在与否。
注意事项:
1、注意浓硫酸的取用安全。
加入浓硫酸应慢加且混合均匀,防止炭化。
2、由于苯的毒性较大,实验中可以采用环己烷代替苯作为带水剂,需要特别注意的是:加入环己烷之前,回流反应的时间应足够长,待反应混合物温度低于80℃方可加入环己
烷,且带水过程不可加强热,这是实验成败关键。
3、回流时温度和时间的控制(反应初期小火加热、反应终点的正确判断)
4、中和酸的操作是否彻底,苯甲酸为有机酸,与盐的反应较慢。
(中和不彻底的话,最后蒸馏时100℃以上会有白烟产生,为苯甲酸升华所致。