1、蘇州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院課程教案試驗(yàn)名稱乙酰乙酸乙酯的制備教學(xué)目標(biāo)學(xué)問(wèn)與技能:了解乙酰乙酸乙酯的制備原理和方法；把握無(wú)水操作技術(shù)，學(xué)習(xí)減壓蒸餾技術(shù)教學(xué)重點(diǎn)試驗(yàn)原理，無(wú)水操作技術(shù)，減壓蒸餾原理及操作技術(shù)教學(xué)難點(diǎn)制備鈉珠，減壓蒸餾技術(shù)教學(xué)方法陳述法，演示法，歸納法教學(xué)過(guò)程表達(dá)【試驗(yàn)?zāi)康摹苛私庖阴Ｒ宜嵋阴サ闹苽湓砗头椒ǎ话盐諢o(wú)水操作技術(shù)；學(xué)習(xí)減壓蒸餾原理和操作技術(shù)。提問(wèn)【試驗(yàn)原理】利用Claisen縮合反響，具有-H的酯在醇鈉作用下制得-酮酸酯。EtONa32 CH COOEtCH3COCH2COOEt + EtOH3生成醇鈉，隨著反響的進(jìn)展，由于醇的不斷生成，反響能不斷進(jìn)展下去，直至 Na 耗盡。演

2、示 【試驗(yàn)裝置圖】圖2蒸餾裝置圖圖2蒸餾裝置表達(dá) 【試驗(yàn)步驟】 鈉珠的制備【重要提示】 包括： mL 圓底燒瓶，回流冷凝管，量筒，枯燥管等必需提前烘干，二甲苯也必需事先枯燥。(2) 試驗(yàn)前預(yù)備一些關(guān)心用具：橡皮塞，干毛巾，紗手套等50 mL1 g5 mL二甲苯，裝上回流冷凝管加熱回流1a至鈉熔融成一亮白色的小球，停頓加熱1b包在干毛巾中用力振蕩 35 次，即成小鈉珠1c。靜置，冷卻1d。待冷卻至室溫后，傾去二甲苯1e，即得穎鈉珠。2. 乙酰乙酸乙酯的制備在制備的鈉珠中參加 10 mL 精制的乙酸乙酯2，快速裝上帶有無(wú)水氯化鈣枯燥管的回流冷凝管裝置如圖，反響馬上開(kāi)頭3持微沸，直至金屬鈉全部作用完

3、畢41.5 小時(shí)。完畢時(shí)體系為一紅棕色透亮溶液可能夾帶少量沉淀5。812 mL 50的醋酸至體系呈弱酸性pH = 566。將反響液轉(zhuǎn)入分液漏斗中，參加等體積飽和食鹽水，用力振蕩后靜置分層，分出有機(jī)層， 8 mL苯萃取，萃取液和酯層合并，用無(wú)水硫酸鈉枯燥。之后水浴蒸去大局部苯和未作用的原料裝置如圖，后用小火再蒸至餾出液的溫度升至910或者溫度計(jì)溫度明顯下降時(shí)停頓蒸餾。將燒瓶?jī)?nèi)剩余液體進(jìn)展減壓蒸餾7裝置如圖，收集餾分?！驹囼?yàn)流程圖】1 g Na + 5 mL二甲苯鈉珠10mL乙酸乙酯回流約1.5小時(shí)乙酰乙酸乙酯鈉鹽等體積飽和食鹽水分液有機(jī)層水層枯燥8mL苯萃取萃取液(有機(jī)層枯燥蒸去苯和未作用原料減

4、壓蒸餾剩余物棄去乙酰乙酸乙酯表達(dá) 【注釋】(a) 煤氣燈用小火加熱即可。(b) 此時(shí)提示學(xué)生要關(guān)火，稍冷卻后停水，并且盡量保持試驗(yàn)桌面無(wú)水。(c) 振蕩最好離開(kāi)桌面，將圓底燒瓶置于胸口之下。鈉珠要盡可能小，比外表增大后有利于反響的進(jìn)展。(d) 冷卻需要一段時(shí)間，提示學(xué)生不要去碰燒瓶，以免鈉珠再次結(jié)塊。此時(shí)可以讓學(xué)生預(yù)備枯燥管。(e) 二甲苯要倒入特地的回收瓶中，切勿倒進(jìn)廢液桶和水槽，以免有鈉泄漏發(fā)生危急。1 搭好反響裝置，再?gòu)睦淠芸诘渭右宜嵋阴?，搭裝置前要將存放鈉珠的反響瓶的磨口擦干凈，以免反響過(guò)程中發(fā)生磨口粘連。反響假設(shè)不馬上開(kāi)頭，可用小火直接隔石棉網(wǎng)加熱，促進(jìn)反響開(kāi)頭后移去熱源。假設(shè)反響

5、過(guò)于猛烈，可用冷水稍作冷卻。假設(shè)到最終仍有少量未反響的金屬鈉，可以漸漸滴加少量工業(yè)酒精將其破壞。沉淀可能是局部析出的乙酰乙酸乙酯鈉鹽。將乙酰乙酸乙酯鈉鹽全部轉(zhuǎn)化成乙酰乙酸乙酯。減壓蒸餾技術(shù)：【根本原理】液體的沸點(diǎn)是指它的蒸氣壓等于外界大氣壓時(shí)的溫度。所以液體沸騰的溫度是隨 外在壓力的降低而降低的，因而用真空泵連接盛有液體的容器，使液體外表上的壓力降低，即可降低液體的沸點(diǎn)。這種在較低壓力下進(jìn)展蒸餾的操作稱為減壓蒸餾，減壓蒸餾時(shí)物質(zhì) 的沸點(diǎn)與壓力有關(guān)?！狙b置說(shuō)明】3 減壓蒸餾裝置常用的減壓蒸餾系統(tǒng)可分為蒸餾、抽氣以及保護(hù)和測(cè)壓裝置三局部。蒸餾局部這一局部與一般蒸餾相像，亦可分為三個(gè)組成局部。減壓蒸

6、餾瓶克氏蒸餾瓶有兩個(gè)頸，其目的是為了避開(kāi)減壓蒸餾時(shí)瓶?jī)?nèi)液體由于沸騰而沖入冷凝管中，瓶的一頸中插入溫度計(jì)，另一頸中插入一根距瓶底約 12 mm的末端拉成細(xì)絲的毛細(xì)管。毛細(xì)管的上端連有一段帶螺旋夾的橡皮管，螺旋夾用以調(diào)整進(jìn)入 空氣的量，使極少量的空氣進(jìn)入液體，呈微小氣泡冒出，作為液體沸騰的氣化中心，使蒸 餾平穩(wěn)進(jìn)展，又起攪拌作用減壓蒸餾不加沸石。蒸餾樣品的量應(yīng)小于 1/2 燒瓶溶積。冷凝管和一般蒸餾一樣，依據(jù)被蒸餾液的減壓沸點(diǎn)選擇的。由于減壓蒸餾時(shí)一般 50100之間，所以多用直形冷凝管。假設(shè)餾出溫度在 50以下，應(yīng)選用雙水內(nèi)冷的冷凝管；假設(shè)在 140餾出溫度可能甚高，此時(shí)可不用冷凝管而直接將多股

7、尾接收套接在克氏蒸餾頭的支管上。接液管尾接收和一般蒸餾不同的是，接液管上具有可供接抽氣局部的小支管；蒸餾時(shí)，假設(shè)要收集不同的餾分而又不中斷蒸餾，則可用兩尾或多尾接液管。轉(zhuǎn)動(dòng)多尾接液管，就可使不同的餾分進(jìn)入指定的承受器中。抽氣局部試驗(yàn)室通常用水泵或油泵進(jìn)展減壓。水泵水循環(huán)泵：1.33 kPa10 mmHg。油泵：油泵的效能打算于油泵的機(jī)械構(gòu)造以及真空泵油的好壞。好的油泵能抽至真空0.133 Pa0.001 mmHg。油泵構(gòu)造較周密，工作條件要求較嚴(yán)。蒸餾時(shí)，假設(shè)有揮發(fā)性的有機(jī)溶劑、水或酸的蒸氣，都會(huì)損壞油泵，污染泵油并降低其真空度。因此，使用時(shí)必需格外留意油泵的保護(hù)。保護(hù)和測(cè)壓裝置局部為了保護(hù)油

8、泵，必需在餾分承受器與油泵之間順次安裝冷阱和幾個(gè)吸取塔。冷阱中冷卻劑的選擇隨需要而定。吸取塔枯燥塔通常設(shè)三個(gè)：第一個(gè)裝無(wú)水 CaCl2 或硅膠，吸取NaOH，吸酸性氣體；第三個(gè)裝切片石臘，吸烴類(lèi)氣體。試驗(yàn)室通常利用水銀壓力計(jì)來(lái)測(cè)量減壓系統(tǒng)的壓力。水銀壓力計(jì)又有開(kāi)口式水銀壓力計(jì)、封閉式水銀壓力計(jì)之分。我們安裝的是封閉式壓力計(jì)。安全瓶的活塞用來(lái)準(zhǔn)時(shí)放氣，調(diào)整系統(tǒng)壓力的?！静僮饕c(diǎn)及說(shuō)明】被蒸餾液體中假設(shè)含有低沸點(diǎn)物質(zhì)時(shí)，通常先進(jìn)展一般蒸餾，再進(jìn)展水泵減壓蒸餾，而油泵減壓蒸餾應(yīng)在水泵減壓蒸餾后進(jìn)展。裝置停當(dāng)后，先旋緊橡皮管上的螺旋夾，翻開(kāi)安全瓶上的二通活塞，使體系與大氣相通，啟動(dòng)油泵長(zhǎng)時(shí)間未用的真空

9、泵，啟動(dòng)前應(yīng)先用手轉(zhuǎn)動(dòng)下皮帶輪，能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)再啟動(dòng)抽氣，漸漸關(guān)閉二通活塞至完全關(guān)閉，檢查系統(tǒng)能否到達(dá)所要求的壓力。停頓試壓。參加樣品，旋緊橡皮管上的螺旋夾，啟動(dòng)油泵抽氣，漸漸關(guān)閉二通活塞，從壓力計(jì)上觀看體系內(nèi)壓力應(yīng)能符合要求依據(jù)沸點(diǎn)與壓力關(guān)系；同時(shí)留意觀看瓶?jī)?nèi)的鼓泡狀況，調(diào)整毛細(xì)管導(dǎo)入的空氣量，如覺(jué)察鼓泡太猛烈，有沖料危急，馬上將二通活塞旋開(kāi)些。在系統(tǒng)充分抽空并到達(dá)壓力后開(kāi)頭通冷凝水，一般用油浴加熱，漸漸升溫，一旦減壓蒸餾開(kāi)頭，就應(yīng)親熱留意蒸餾狀況，調(diào)整體系內(nèi)壓，經(jīng)常記錄壓力和相應(yīng)的沸點(diǎn)值，0.51 滴/秒。蒸餾完畢，移去熱源，漸漸旋開(kāi)螺旋夾防止倒吸，并漸漸翻開(kāi)二通活塞，平衡內(nèi)外壓力，使測(cè)壓計(jì)的水

10、銀柱漸漸地回復(fù)原狀，假設(shè)翻開(kāi)得太快，水銀柱很快上升，有沖破測(cè)壓計(jì)的可能，然后關(guān)閉油泵和冷卻水。提問(wèn)【思考題】在怎樣的狀況下才用減壓蒸餾？答：沸點(diǎn)高的物質(zhì)以及在一般蒸餾時(shí)還沒(méi)到達(dá)沸點(diǎn)溫度就已分解，氧化或聚合的物質(zhì)才用減壓蒸餾。使用油泵減壓時(shí)，有哪些吸取和保護(hù)裝置？其作用分別是什么？答：油泵的構(gòu)造較周密，工作條件要求較嚴(yán)，蒸餾時(shí)如有揮發(fā)性的有機(jī)溶劑、水、酸蒸氣都會(huì)損壞泵和轉(zhuǎn)變真空度。所以要有吸取和保護(hù)裝置。主要有1冷阱：使低沸點(diǎn)易揮發(fā)物質(zhì)冷凝下來(lái)不致進(jìn)入真空泵； 2無(wú)水 CaCl2枯燥塔：吸取水汽；粒狀氫氧化鈉塔：吸取酸性氣體；切片石臘：吸取烴類(lèi)物質(zhì)。在進(jìn)展減壓蒸餾時(shí)，為什么必需用熱浴加熱，而不能用直接火加熱？為什么進(jìn)展減壓蒸餾時(shí)須先抽氣才能加熱？答：用熱浴的好處是加熱均勻，可防止暴沸，假設(shè)直接用火加熱的話，狀況正好相反。由于系統(tǒng)內(nèi)布滿空氣，加熱后局部溶液氣化，再抽氣時(shí)，大量氣體來(lái)不及冷凝和吸