实验十：乙酸正丁酯的制备
一、实验目的
1．学习羧酸与醇反应制备酯的原理和方法。
2．学习利用恒沸去水以提高酯化反应收率的方法。
3．学习使用分水器回流去水的原理和使用方法。
二、实验原理 主反应式：
C H
3C O O H
+
n-C 4H 9O H C H 3C O O C 4H 9-n + H 2O
+
副反应式：
n-C
4H 9O H
+
n-C 4H 9O H 9C 4-n
+
C H 3C H 2C H C H 2
五、操作流程
7.2m lH O A c, 11.5m ln -C
H O H , 2-3d 浓H 2S O 4
水
分水器H 2O
C H 3C O O C 4H 9, H
O A c, C 4H 9O H , H 2S O 4
0m l 水洗涤
下层（水层）
上层（有机层）
H O A c, C 4H 9O H , H 2S O
,H O
C H C O O C H , H O A c, C 4H 9O H , H 2S O 4
弃去
%碳酸钠溶液洗涤
下层（水层）
上层（有机层）
H 4H 9O H , C H 3C O O N a, N a
S O , H O
C H C O O C H , C H O H , N a 2C O 3
弃去
下层（水层）上层（有机层
）
洗涤
H 2O , N a 2C
O 3
C H 3C O O C 4H 9, H 2O , C 4H 9O H
水M g S O 4干燥蒸馏
集124℃-126℃馏分称重
测率
六、思考题
1）酯化反应有哪些特点？本实验是根据什么原理来提高乙酸正丁酯产率？？又如何加快反
应速度？
答：该反应为可逆的，增加某一反应物的量（采用丁醇过量），并使用分水器通过恒沸原理将水除去，破坏反应平衡，提高乙酸丁酯的产率。
2）在提纯粗产品的过程中，用碳酸钠溶液洗涤主要除去哪些杂质？若改用氢氧化钠溶液是否可以？为什么？
实验步骤
1)50 mL圆底烧瓶中，加11.5 mL (0.125 mol) n-BuOH, 7.2 mL CH3COOH (0.125 mol) 和3－4d浓H2SO4（催化反应）, 混匀，加2颗沸石。
2)接上回流冷凝管和分水器。
在分水器中预先加少量水至略低于支管口（约为1～2 cm）,目的是使上层酯中的醇回流回烧瓶中继续参与反应，用笔作记号并加热至回流，不需要控制温度，控制回流速度1～2d/s。
3)反应一段时间后，把水分出并保持分水器中水层液面在原来的高度。
4)大约40 min后，不再有水生成(即液面不再上升)，即表示完成反应。
5)停止加热，记录分出的水量。
6)将分水器分出的酯层和反应液一起到入分液漏斗中，用10 mL水洗涤，并除去下层水层（除去乙酸及少量的正丁醇）；有机相继续用10 mL混合物10mL H2O 有机相(上层)10mL1有机相(上层) 10 mL 10%Na2CO3洗涤至中性（除去硫酸）；上层有机相再用10 mL 的水洗涤除去溶于酯中的少量无机盐，最后将有机层到入小锥形瓶中，用无水可硫酸镁干燥。
7)蒸馏：将干燥后的乙酸正丁酯滤入50 mL 烧瓶中，常压蒸馏，收集124-126 ℃的馏分。
8）计算产率，测折光率。
实验关键及注意事项
1）在加入反应物之前，仪器必须干燥。
（为什么？）
2）高浓度醋酸在低温时凝结成冰状固体（熔点16.6℃）。
取用时可温水浴热使其熔化后量取。
注意不要碰到皮肤，防止烫伤。
2）浓硫酸起催化剂作用，只需少量即可。
也可用固体超强酸作催化剂。
3）本实验体系中,二元恒沸混合物有：正丁醇－水，共沸点93.0℃；乙酸正丁酯－水，共沸点90.7℃; 乙酸正丁酯－正丁醇，共沸点117.6℃。
三元恒沸混合物有：乙酸正丁酯－正丁醇－水，共沸点90.7℃。
在反应进行的不同阶段，利用不同的共沸物可把水带出体系，经冷凝分出水后，醇、酯再回到反应体系。
为了使醇能即时回到反应体系中参加反应，在反应开始前，在分水器中应先加入计量过的水，保持油层厚度不变。
分水器的旋塞应事先涂润滑脂。
加热时，旋塞不要受热，否则旋塞难以转动。
4）洗涤操作（分液漏斗的使用）：
(1)洗涤前首先检查分液漏斗旋塞的严密性。
(2)洗涤时要做到充分轻振荡，切忌用力过猛，振荡时间过长，否则将形成乳浊液，难以分层，给分离带来困难。
一旦形成乳浊液，可加入少量食盐等电解质或水，使之分层。
(3)振荡后，注意及时打开旋塞，放出气体，以使内外压力平衡。
放气时要使分液漏斗的尾管朝上，切忌尾管朝人。
(4)振荡结束后，静置分层；分离液层时，下层经旋塞放出，上层从上口倒出。
5）回流速度的控制及反应终点的判断：反应终点的判断可观察下面两种现象：一是分水器中不再有水珠下沉；二是从分水器中分出的水量达到理论分水量，即可认为反应完成。
6）干燥必须完全，否则由于乙酸丁酯与丁醇，水等形成二元或三元恒沸液，重蒸馏时沸点降低，影响产率。