乙酸异戊酯的制备1讲解

乙酸异戊酯的制备
河北化工医药学院
药学
第一大组
制备香料乙酸异戊酯原料
以冰醋酸、异戊醇为原料合成乙酸异戊酯
以对甲苯磺酸为催化剂合成乙酸异戊酯
;
应用氨基磺酸催化合成乙酸异戊酯
乙酸异戊酯的理化性质
分子式C7H14O2 结构式 分子量130.19性状描述无色透明液体。具有似梨或香蕉 的果实香气。在碱性介质中不稳定。熔点-78.5℃，沸点 142℃，闪点16℃。
药品
异戊醇冰醋酸硫酸（98％）碳酸钠溶液（10％） 食盐水 （饱和） 硫酸镁（无水）
酯类化合物常用的制备方法
乙酸酯类产品的制备方法，属于有机化学的一般制备方法，以对苯二甲酸（ＰＴ Ａ）生产的副产物乙酸甲酯为原料，以脂肪醇为酯交换剂，在一般酯交换催化剂， 也可在无催化剂条件下，在一定的压力、反应温度下，利用高压釜式间歇或连续 反应装置，经精馏、萃取得到高纯度乙酸酯类产品， 制备芳香族碳酸酯的具体方法，该方法在以碳酸二烷基酯和芳香族单羟基化合物 的酯交换反应得到的碳酸烷基芳基酯作为原料，使用连续多级蒸馏塔，向存在催 化剂的连续多级蒸馏塔中连续供给该原料，并连续制备以碳酸二芳基酯为主要产 物的芳香族碳酸酯类 高玻璃化转变温度（Ｔｇ）的聚甲基丙烯酸酯类的制备
酯
冰醋酸
实训日期
异戊醇
≥99.5%
≥98.5%
15mL 产品颜色、 淡黄色透明液体 状态
18mL
异戊醇，异戊醚，微量碱； 饱和食盐水洗涤，干燥， 蒸馏；不能，开始时酸多， 与碱反应放出大量热
产品质量、 良好 外观 产品实际 产量
理论产 量 产率计 算 产品纯度 检验
﹑淡黄色透明液体
13.37克（16.5mL)
通过使用一种以金属磷酸盐为载体的铂系金属催化剂，并分步或连续添加卤化氢， 可使ＣＯ与亚硝酸烷基酯进行连续气相反应生成碳酸二烷基酯类。
硫酸酯类离子液体的制备方法，以简单胺和硫酸酯为起始原料，进行一步烷基化 反应，高选择性，高收率地合成硫酸酯类离子液体。
2. 纯化处理 蒸馏
产物(138～143℃馏份)
15.84克（18.5mL) 84.41% 气相色谱法
5.采用强酸型阳离子交换树脂催化合成乙酸异戊酯,或不用催化剂直接用醋酐与异 戊醇反应合成乙酸异戊酯.用固体酸对氨基苯磺酸作催化剂 ,以异戊醇和冰乙酸直 接酯化合成乙酸异戊酯。
班级药学30901 实训小组成员王朋雲· 闫文学· 赵伦 项目负责人 周亦枫 实训报告
香料乙酸异戊
实训项目
原 浓 用 量 度 料
2. 纯化处理
洗涤
2. 纯化处理
15mL水一次20mL10％ Na2CO315mL饱和NaCl
反应液、 15mL水 （淋洗烧瓶内壁） 分液 漏斗 振摇静 置分层
弃去水层 粗乙酸 异戊酯
洗涤，分层
2g无水MgSO4 蒸馏，收集 138～143℃馏分 干燥
酯层入 锥形瓶
63.3 操作流程
1.合成
① 18mL异戊醇 ② 15mL冰醋酸 分水器中水适量
实验步骤
⑴酯化在干燥的三颈烧瓶［1］中加入18mL异戊醇和15mL冰醋酸，在振摇与冷却下加入 1.5mL浓硫酸，混匀后放入1～2粒沸石。安装带分水器的回流装置，三颈瓶中口安装分水 器，分水器中事先充水至支管口处，然后放出3.2mL水。一侧口安装温度计（温度计应浸 入液面以下），另一侧口用磨口塞塞住。 检查装置气密性后，用电热套（或甘油浴）缓缓加热，当温度升至约108℃时，三颈瓶中 的液体开始沸腾。继续升温，控制回流速度，使蒸气浸润面不超过冷凝管下端的第一个球， 当分水器充满水，反应温度达到130℃时，反应基本完成，大约需要1.5h。 ⑵洗涤停止加热，稍冷后拆除回流装置。将烧瓶中的反应液倒入分液漏斗中［2］，用 15mL冷水淋洗烧瓶内壁，洗涤液并入分液漏斗。充分振摇，接通大气静置，待分界面清 晰后，分去水层。再用15mL冷水重复操作一次。然后酯层用20mL10％碳酸钠溶液分两次 洗涤。最后再用15mL饱和食盐水［3］洗涤一次。 ⑶干燥经过水洗、碱洗和食盐水洗涤后的酯层由分液漏斗上口倒入干燥的锥形瓶中，加入 2g无水硫酸镁，配上塞子，充分振摇后，放置30min。
⑷蒸馏安装一套普通蒸馏装置。将干燥好的粗酯小心滤入干燥的蒸馏烧瓶中，放 入1～2粒沸石，加热蒸馏。用干燥的量筒［4］收集138～142馏分，量取体积并 计算产率。
仪器
三颈烧瓶(250mL) 球形冷凝管分水器蒸馏烧瓶(100mL)直 形冷凝管 接液管 分液漏斗(100mL)量筒（25mL） 温度计 （200℃） 锥形瓶(100mL)电热套
因此广泛用作各种食用果实香精。在烟用香精、日 用化妆香精中也有适量应用。还用于人造丝、染料、 人造珍珠、青霉素的提取等方面。
实验原理
乙酸异戊酯为无色透明液体，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚溶剂。 它是一种香精，因具有香蕉气味，又称为香蕉油。
实验室通常采用冰醋酸和异戊醇在浓酯化反应来制：
酯化反应是可逆的，本实验采取加入过量冰醋酸，并除去反应中生 成的水，使反应不断向右进行，提高酯的产率。 生成的乙酸异戊酯中混有过量的冰醋酸、未完全转化的异戊醇、起 催化作用的硫酸及副产物醚类，经过洗涤、干燥和蒸馏予以除去。
100 mL三 口烧瓶
混匀
连接分水装置
乙酸异戊酯 （粗产品）
加热回流 T：108～130 ℃ t: 1.5h
回流、分水装置：
球 形 冷 凝 管
分 水 器
温 度 计 三口瓶 反应装置图
63.2 实验原理
反应式：
H2 H3 C H C C C OH H3C H2
CH3COOH
+
H
+
CH3COOCH2CH2CH(CH3)2
分液漏斗的使用方法
分液漏斗的颈部有一个活塞，这是它区别于普通漏斗及长颈漏斗的重要原因，因为普通漏 斗和长颈漏斗的颈部没有活塞，它不能灵活控制液体。当分液漏斗中的液体向下流时，活 塞可控制液体的流量，若要终止反应，就要将活塞紧紧关闭，因此，可立即停止滴加液体
首先要检查分液漏斗是否漏液，就是用一只手按住塞子，一直手握漏斗下端，灌水，然后 倒置看漏不漏 然后将两种液体放入分液漏斗，振荡均匀，放在铁架台的铁圈上静置，待 液体分层后，下层液从下面放出，上层液从上层倒出，注意放下层液时应打开上面的塞子， 使空气流通
+ H2O
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
冰醋酸和异戊醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应合成乙 酸异戊酯。 本实验包括回流、分水、萃取、洗涤、蒸馏等基本操作。
分离提纯有机化合物
1.色谱法
2.减压蒸馏 3.再结晶 4.柱色谱分离
液体有机物的干燥方法
1.用CaCl2可以 2.碱石灰也可以干燥,但同时会吸收酸性气体(如:CO2) 3.烘 烤 吹 晒 4.夺水法，加入一些视水如命的试剂如P2O5，碱石灰，后蒸馏，（此法在工业上用于提 纯95%的乙醇至无水乙醇） 5.凝固法，如苯中混有水，凝固至5.5摄氏度，苯结晶析出，保持于该温度下，用氮气吹， 可将此时任然是液态的水分离，恢复到常温即可得到液态的干燥的苯 6.一般用分子筛干燥，可以达到＜100ppm 7.也可以用氢化铝锂，但是前提不反应 8.也可以用些盐类的干燥剂 9.喷雾干燥
注意事项】
⑴加浓硫酸时，要分批加入，并在冷却下充分振摇，以防止异戊醇被氧化。
⑵回流酯化时，要缓慢均匀加热，以防止碳化并确保完全反应。 ⑶分液漏斗使用前要涂凡士林试漏，防止洗涤时漏液，造成产品损失。 ⑷碱洗时放出大量热并有二氧化碳产生，因此洗涤时要不断放气，防止分液漏斗内的液体 冲出来。 ⑸最后蒸馏时仪器要干燥，不得将干燥剂倒入蒸馏瓶内。 ⑹ 冰醋酸具有强烈刺激性，要在通风橱内取用。 注释 【1】可用圆底烧瓶作反应器，反应进行的程度可根据分水量来判断。 【2】不要将沸石（或小瓷环）倒入分液漏斗中。 【3】用饱和食盐水洗涤，可降低酯在水中的溶解度，减少酯的损失。 【4】也可用称量过质量的锥形瓶作接受器。
微溶于水（0.25%)，混溶于乙醚、乙醇、醋酸乙酯、大多 数非挥发性油和矿物油，几不溶于水和丙二醇，不溶于甘 油。
天然品存在于苹果、香蕉、可可、咖啡豆、葡萄、桃、梨 菠萝、草莓等中。
乙酸异戊酯的用途
乙酸异戊酯是重要的溶剂，能溶解硝化纤维素、甘 油三松香酸酯、乙烯树脂、香豆酮树脂、松香、乳 香、达马树脂、山达树脂、蓖麻油等。 在日本，本品80%用作香料，有较强的果实香味， 似梨、香蕉、苹果等香味。
香料乙酸异戊酯传统规模合成生产的工艺
1.以六水合氯化铝-一水合硫酸氢钠为复合催化剂,冰醋酸、异戊醇为原料合成乙 酸异戊酯的绿色合成工艺
2.采用对甲苯磺酸、氨基磺酸、对氨基苯磺酸、Hβ型沸石、FeY、8种无机盐、 铌酸、杂多酸和阳离子交换树脂等催化剂合成乙酸异戊酯的方法 3.采用对甲苯磺酸、氨基磺酸、对氨基苯磺酸、Hβ型沸石、FeY、8种无机盐、 铌酸、杂多酸和阳离子交换树脂等催化剂合成乙酸异戊酯的方法 4.采用一般回流酯化——共沸酯化相结合的双重酯化法合成乙酸异戊酯.