乙酯乙酯（精选12篇）
乙酯乙酯 篇1
乙酸乙酯是化工业一种重要的有机化合物.可以作为溶剂和香料, 有广泛的工业用途。乙酸乙酯的制备还是中学化学的经典有机合成实验, 在不同版本的教材中都有这个实验描述。在人教版中, 制备它采用的酒精灯直接加热, 浓硫酸作催化剂, 但多次实验后发现, 虽然整套装置设计简单, 但也存在着许多不足, 有待改进。
一、存在的不足
1.1通过查阅资料得到乙酸乙酯的沸点只有77.1摄氏度, 所以能采取水浴加热的方式。教材上采用酒精灯直接加热的方式:一是不容易控制反应的温度, 二是反应温度远高于所需要的温度, 都会导致副反应产物增加。
1.2采用浓硫酸为催化剂, 它的催化效率不高, 朝正反应方向进行的程度不大, 而且直接用酒精灯加热还容易发生原料炭化和引起副反应。
二、实验改进
2.1实验原理 (用硫氢酸钠作催化剂合成乙酸乙酯)
2.2实验仪器及药品
仪器:铁架台酒精灯大试管小试管橡胶塞橡胶管玻璃管
药品:乙酸乙醇硫酸氢钠碳酸钠
2.3实验装置图
三、实验过程
按图一所示的装置连接好, 检查气密性。用硫酸氢钠作催化剂, 采取大玻管内套小玻管的方式加热。先在直径2厘米的内管中加入4m L的乙醇, 然后加入2.5 m L的冰醋酸.再加入0.3g的硫酸氢钠来作为催化剂。在直径为3厘米的外管中加入合适的水, 使液面稍高于内管的液面, 加入沸石。加热3min左右就能在饱和碳酸钠溶液液面看到明显油层并闻到乙酸乙酯的香味。
四、实验改进优点
4.1通过查阅文献和实验可知, 硫酸氢钠去制备乙酸乙酯有好的催化效果。由于硫酸氢根可以电离出氢离子来催化该反应, 生成的水又能让硫酸氢钠电离出来更多的氢阳离子, 有利于该反应进行。况且硫酸氢钠价格便宜容易得到, 并且使用方便。反应完后处理简单, 好分离, 产物的产率也可达80%以上。
4.2采用大玻管套小玻管, 用水浴来提供热源加热的方式, 能够快速提高水浴的温度, 还由于水蒸气的存在, 可以保持该套反应的发生装置温度在产物的沸点以上, 有利于产物的蒸出。大管还采用了长导管冷凝同流, 减少了外管水蒸汽的蒸发, 可以让整套装置都能持续加热回流。
4.3不用浓硫酸作催化剂, 减少了副反应产物的生成, 同时增加了实验的安全性。
4.4实验装置简单、安全;实验器材易得, 操作简单;实验反应时间短, 现象明显。
参考文献
[1]孟祥福.藏玉红.硫酸氢钠催化合成乙酸乙酯.精细与专用化学品.
[2]高占先.有机化学实验[M].北京;高等教育出版社, 2006;111-112.
[3]苑乃香.乙酸乙酯制备实验的改进及研究性实验设计实验.菏泽师专学报, 2001, 23 (2) :70.
[4]曾昭琼.有机化学实验.第二版.高等教育出版社, 1991;79.
乙酯乙酯 篇2
实验 名称
乙酸乙酯 制备
一 实验 目的和要求（1）掌握酯化反应原理，以及由乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的方法；
（2）学会回流反应装置的搭制方法；
（3）复习蒸馏、分液漏斗的使用、液体的洗涤、干燥等基本操作。
二 反应式（或 实验原理）
本实验用冰醋酸和乙醇为原料，采用乙醇过量、利用浓硫酸的吸水作用使反应顺 利迚行。
除生成乙酸乙酯的主反应外，还有生成乙醚等的副反应。
三 实验装置图
四 实验步骤 流程装置 在 100 mL 圆底烧瓶中加入 14.3 mL 冰醋酸、23.0 mL95%乙醇，在摇动下慢慢加入 7.5 mL 浓硫酸，混合均匀后加入几粒沸石，装上回流冷凝管，通入冷凝水，如图 4-14-1-a。反应 水浴上加热至沸，回流 0.5 h。
稍冷后改为简单蒸馏装置，如图 4-14-1-b，加入几粒沸石，在水浴上加热蒸馏，直至丌 再有馏出物为止，得粗乙酸乙酯。
首次蒸出的粗制品常夹杂有少量未作用的乙酸、乙醇以及副产物乙醚、亚硫酸等，洗涤 干燥等操作就是为了除去这些杂质。洗涤
（1）在摇动下慢慢向粗产物中加入饱和碳酸钠（Na2CO3）水溶液，除去酸，此步要求 比较缓慢，注意摇动不放气，随后放入分液漏斗中放出下面的水层，有机相用蓝色石蕊试纸 检验至丌变色（酸性呈红色）为止，也可用 pH 试纸检验。
放气是为了避免因产生 CO2 气体导致分液漏斗内压力过大。因为有以 下 反 应 产 生 ：
CH3COOH+Na2CO3→CH3COONa+CO2↑+H2O H2SO4+Na2CO3→Na2SO4+CO2↑+H2O
（2）有机相再加 10.0 mL 饱和食盐水（NaCl）洗涤，用以除去剩余的碳酸钠，否则不 下步洗涤所用的 CaCl2 反应生成 CaCO3 沉淀。
注意：丌用水代替，以减少酯在其中的溶解度（每 17 份水溶解 1 份乙酸乙酯）。
（3）最后每次用 10.0 mL 的氯化钙（CaCl2）洗涤两次，以除去残余的醇。干燥 将酯层放入干燥的锥形瓶中，加入 2~3 g 左右的无水 K2CO3/MgSO4 干燥（分别不水结 合生成 K2CO3·2H2O、MgSO4·7H2O 而达到除水干燥之目的），塞上橡皮塞，放置 30 min，期间要求间歇振荡。蒸馏 蒸馏装置如图 4-14-1-c 所示，实验前提前干燥。把干燥后的粗乙酸乙酯滤入 50 mL 烧 瓶中，水浴蒸馏，收集 73~80 ℃的馏分。称量，通过折光率判断其纯度。
纯粹乙酸乙酯具有果香味的无色液体，沸点 77.06 ℃，d 2040.901，折光率 20 nD 1.3727。理论产量：0.25 mol，22 g
五 实验记录
实验 日期 时间 步
骤 现
象 备注 13:30
13:45
13:55
安装反应装置
圆底烧瓶中加入 14.3ml 冰醋酸、23ml
95％乙醇，在摇动中慢慢加入 7.5ml 浓硫酸
加入沸石，装上回流冷凝管，水浴加热
所用试剂均为无色液体，混合后仍为无色，放热
14:50
沸腾回流 0.5h，稍冷
烧瓶内液体无色
15:00
加入沸石，改为蒸馏装置，水浴加热蒸馏
15:10
液体沸腾，收集馏出液至无液体蒸出
15:25
停止加热，配制饱和 Na2CO3、饱和氯化钠、饱和氯化钙溶液
烧瓶内剩余液体为无色，蒸出 液体为无色透明有香味液体
15:30
向蒸出液体中加入饱和 Na2CO3 溶液，用 pH 试纸检验上层有机层
有气泡冒出，液体分层，上下 层均为无色透明液体，用试纸 检验呈中性
15:45
转入分液漏斗分液，静置
上层：无色透明液体；
下层：无色透明液体
15:50
取上层，加入 10ml 饱和氯化钠洗涤
上层：无色透明液体；
下层：略显浑浊白色液体
16:00
取上层，加入 10ml 饱和氯化钙洗涤 上层：无色透明液体；
下层：略显浑浊白色液体
16:10
16:15
16:45
17:05
17:25
取上层，加入 10ml 饱和氯化钙洗涤
取上层，转入干燥的锥形瓶，加入 3g 无水硫酸镁干燥 30min
底物滤入 50ml 圆底烧瓶，加入沸石 无色液体 16:50 安装好蒸馏装置，水浴加热
收集 73~78℃馏分
停止蒸馏
上层：无色透明液体；
下层：无色透明液体
粗底物无色澄清透亮，MgSO 4 沉于锥形瓶底部
液体沸腾，70℃有液体馏出，体积很少，液体稍显浑浊，73℃开始换锥形瓶收集，长时间稳定于 74~76℃，升至 78℃后下降
烧瓶中液体很少
无色液体，有香味，锥形瓶
观察产物外观，称取质量
质量 31.5g，共 43.2g，产品质量为 11.7g
六 产率计算 产率=
七 讨论 1.加料滴管和温度计必须插入反应混合液中，加料滴管的下端离瓶底约 5 mm 为 宜。
2.加浓硫酸时，必须慢慢加入并充分振荡烧瓶，使其不乙醇均匀混合，以免在加热 时因局部酸过浓引起有机物碳化等副反应。
3.反应瓶里的反应温度可用滴加速度来控制。温度接近125 ℃，适当滴加快点；温 度落到接近110 ℃，可滴加慢点；落到 110 ℃停止滴加；待温度升到 110 ℃以上时，再 滴加。
4.所用仪器均需烘干，否则，乙酸乙酯不水戒醇形成二元戒三元共沸物在 73 ℃之前蒸出，导致产率大大降低。
八 思考题
1.在本实验中硫酸起什么作用? 答：在酯化反应中，浓硫酸其催化和吸水作用。
2.为什么要用过量的乙醇？如果采用醋酸过量是否可以，为什么？
答:(1)本实验中，我们是利用过量的乙醇来增大反应物的浓度，使平衡右秱；另外醇还可以和生成的水、乙酸乙酯生成二元戒三元共沸物而蒸馏出去，从而促使酯化反应的迚行。
(2)丌可以。而酸丌能不酯共沸。
3．酯化反应有什么特点？在实验中如何创造条件促使酯化反应尽量向生成物方向迚行？ 答：（1）反应条件：一般需加热，用浓硫酸作催化剂和吸水剂。
反应物：醇是任意的醇，酸可以是有机酸，也可以是无机含氧酸。
反应机理：一般是羧酸脱羟基醇脱氢，且羧基不醇羟基数目比为 1:1。
（2）利用过量的乙醇来增大反应物的浓度，使平衡右秱；另外醇还可和生成的水、乙酸乙酯生成二元戒三元共沸物而蒸馏出去，从而促使酯化反应的迚行。
4．能否用浓氢氧化钠代替饱和碳酸钠溶液来洗涤蒸馏液?
答：丌可以，使用浓氢氧化钠溶液可以使乙酸乙酯发生水解，降低产率。
5．用饱和氯化钙溶液洗涤，能除去什么，为什么先用饱和食盐水洗涤?是否可用水代替？ 答：（1）酯层中含有少量未反应的乙醇，由于乙醇和 CaCl2 作用生成 CaCl2·4H2O 结晶化物，所以使用乙醇除去少量未反应的乙醇。
乙酸乙酯实验中的几个问题 篇3
实验室制取乙酸乙酯，一般都是由乙酸和乙醇在浓硫酸催化下制得的。除了浓硫酸以外，催化剂还可以采用干燥的氯化氢、有机强酸或离子交换树酯等。
在制备甲酸酯时，却不要使用催化剂，其原因是甲酸虽是弱酸，不能全部电离，但酸性较强。常温下，其电离常数为1.77×10-4，比苯甲酸的酸性还要强（常温下苯甲酸的电离常数是6.46×10-5）。
2.在制备乙酸乙酯实验中，往往用过量的乙醇，为什么？
乙酸与乙醇制备乙酸乙酯，是一个可逆反应，乙酸乙酯易发生水解成乙酸和乙醇，在反应达到平衡时，反应物的转化率一般只有2/3，为了提高产物乙酸乙酯的产率，根据化学平衡移动理论，通常都采用增加反应物的用量或不断移去产物的方法。可见，用过量的乙酸或过量的乙醇，都是可行的。从低成本的角度看用过量的乙醇，正是因为乙醇较乙酸便宜。在制备乙酸正丁酯时，因乙酸比正丁醇易得，则用过量的乙酸。
3.如何控制反应温度？
制备乙酸乙酯的温度要求在110℃～120℃范围。最好采用油浴加热，油浴的温度大约在135℃左右。也可以用小火直接加热，但反应液的温度必须不能超过120℃，否则将会增加副产物乙醚的生成。即便采用油浴的加热办法，实验过程中也要控制蒸出液的速率，因为若速率过快，乙酸和乙醇可能未完全反应就随产物一同蒸出，进而影
响乙酸乙酯的产率。反应完毕，可将温度升到130℃继续加热几分钟，直到不再有馏分溜出为止。
4.如何提搞产物乙酸乙酯的产率？
将收集的馏分加入饱和碳酸钠溶液，其主要作用是除去乙酸乙酯中的未参加反应的乙酸，加入的碳酸钠溶液以不再有气泡产生为止，
然后进行分液。分出的酯层先用一定量的饱和食盐水洗涤一次，再用
饱和的氯化钙溶液进行洗涤两次，所得酯层用无水MgSO4干燥。
要说明的是，要充分除去乙酸，加入的饱和碳酸钠溶液应是过量的，必须洗净，否则下一步用氯化钙溶液除醇时，将会产生絮状的CaCO3沉淀，造成分离上的困难。为减少酯在水中的溶解，一般用饱和食盐水洗涤一次。
饱和CaCl2溶液除去未反应的乙醇，其原理是CaCl2和乙醇形成
CaCl2·6CH3CH2OH沉淀，此法也可制得固态酒精。
无水MgSO4可以与酯中少量的水，形成
MgSO4·7H2O，这样得到的乙酸乙酯的纯度就更高了。
5.实验中，一般不采用过量乙酸的原因是什么？
主要有两方面：一是乙醇比乙酸便宜，经济合算；二是如果使用过量的乙酸，在产物中乙酸也毕竟多，这就给乙酸乙酯的提纯带来了困难。
6.酯化反应中，浓硫酸的用量一般为乙醇量的3%即起到较好的催化效果，但实际使用的硫酸却偏多，为什么？
反应中，硫酸的作用有两个，即催化剂和吸水剂。“3%”的浓硫酸是催化作用，偏多的那部分，应是吸收酯化反应生成的水，有利于反应正向移动，以提高酯的产率。
要想除去生成的水，还可以加一套回流除水装置，效果也很显著。
丙二酸二乙酯应用综述 篇4
丙二酸二乙酯也称为胡萝卜酸二乙酯, 是一种应用广泛的化工产品, 可用作医药、香料、染料的中间体, 还可以用于实用香料等等。
1.1物理化学性质
纯品丙二酸二乙酯 (DEM) 为具有醚的芳香气味的无色透明液体, 工业品为淡黄色透明液体, 其微溶于水, 易溶于醇、醚、氯仿和苯等有机溶剂。分子式CH2 (COOC2H5) 2, 结构式如下:
由于丙二酸二乙酯分子中活泼亚甲基上的-H易被其他基团所取代, 故可进行多种取代反应, 如烷基化反应、酰基化反应、羟烷基化反应和酰胺化反应等。利用这些性质, 采用丙二酸二乙酯为原料可以合成多种有机物。
丙二酸二乙酯的亚甲基受两个羰基的影响, 活性较高, 可与乙醇钠反应生成盐, 与卤代烃继续反应, 最后得到一元或二元烃基取代的丙二酸二乙酯。丙二酸二乙酯还可以发生硝化反应, 进一步还原得到氨基丙二酸二乙酯;与羰基化合物起缩合反应, 生成不饱和化合物RCH=C (COOC2H5) 2;丙二酸二乙酯可被卤素取代, 得到卤代的丙二酸二乙酯, 也可被三氧化二氮氧化成氧代丙二酸二乙酯。由于其活泼的化学性质, 其还可发生许多化学反应, 如Michael反应, 成环反应等, 所以丙二酸二乙酯具有很广泛的用途。
1.2丙二酸二乙酯的生产状况
由于新药的研究开发及市场应用, 也由于新药化学结构日趋复杂, 常需要特殊的有机医药中间体, 丙二酸二乙酯就是其中之一。其主要生产厂家有华纳朗伯特穆克、先令苞扽、辉瑞、阿拉特拉捷利康、礼莱、百时美施宝等。
中国在1999年就有10余家丙二酸二乙酯的生产厂家, 但生产规模都不大, 且大多存在着产品收率不高、质量较差、污染环境等问题。截止2011年初生产规模已大大提高, 主要生产厂家包括河北诚信有限责任公司、安徽金邦医药化工有限公司等近20家。其中河北诚信年生产能力达到8000t, 但工艺落后和环境污染严重的问题依然存在。
由于人们对各种药物需求的不断增加, 制药行业发展迅速, 同时丙二酸二乙酯的应用领域也正在不断拓展, 其需求量也在不断增加。
2丙二酸二乙酯的应用
由于丙二酸二乙酯特殊的化学结构, 中间的亚甲基两端分别与一个羰基吸电子基团相连, 使得其酸性增强, 亚甲基上的-H可被金属钠取代, 而酯的结构不稳定, 容易发生脱羧反应, 生成丙二酸。所以在合成一元、多元羧酸及其羧酸衍生物中, 丙二酸二乙酯有了广泛的应用。
2.1医药中间体的合成
将乙基、乙酰氨基、丙基、苯基、丁基、甲氧基、甲基、异丙基等, 引入丙二酸二乙酯的结构上可制成各种药物中间体。
2.1.1合成巴比妥的中间体
2.1.2合成抗癫灵的中间体
2.1.3合成苯巴比妥的中间体
经丙二酸二乙酯和卤代苯合成可得到苯基丙二酸二乙酯, 后者是用于合成镇静剂苯巴比妥的中间体。
2.1.4合成保泰松的中间体
2.1.5合成扑癫酮的中间体
2.2农药中间体的合成
丙二酸二乙酯与硫脲可合成2-甲基磺酰-4, 6-二甲氧基嘧啶, 其为农药合成的重要中间体。
此产物被广泛应用于生产织物调节剂、杀菌剂和除草剂等, 例如与盐酸胍合成2-氯嘧啶, 可用于合成农药用磺酰脲类除草剂、杀菌剂等。
2.3用于合成氨基酸
丙二酸二乙酯经亚硝化、还原和乙酰化后可制得乙酰氨基丙二酸二乙酯, 其为合成氨基酸的中间体, 乙酰氨基丙二酸二乙酯再与卤代烷烃反应后即可制得多种α-氨基酸。
2.4用于合成香豆素
水杨醛与丙二酸二乙酯缩合得到香豆素-3-羧酸乙酯, 经水解、酸化后得到香豆素-3-羧酸。该产品是一种重要的香料, 常用作日用品和食品等的加香剂。
2.5液晶材料的合成
丙二酸二乙酯与脒盐缩合反应制得嘧啶环, 再经氯化还原反应得到液晶材料。
2.6昆虫警戒信息素的合成
丙二酸二乙酯与碘甲烷、烯丙基氯发生反应, 再经皂化、脱羧等一系列反应最后得到S- (+) -2-甲基-4-戊烯酸, 其可用于合成昆虫警戒信息素。
2.7抗菌衍生物的合成
可以采用丙二酸二乙酯为原料, 合成乙氧基甲叉丙二酸二乙酯, 再与芳香胺反应制得芳胺甲叉丙二酸二乙酯, 最后通过闭环反应得到喹啉衍生物, 后者有着良好的抗菌生理活性。
3丙二酸二乙酯的主要合成工艺
丙二酸二乙酯的合成方法, 由最初的氰化钠法发展到后来的羰基化法、酯化法、酯交换法和乙烯酮法等。
3.1氰化钠法
氰化钠法是合成丙二酸二乙酯的传统方法, 也是目前工厂生产主要的工艺。该法以氰化钠、氯乙酸、乙醇作为原料, 在生产中分为两种工艺路线, 步骤包括中和、氰化、水解 (酸性和碱性) 和酯化。
法一:碱性水解。
氯乙酸乙酯和碳酸钠在一定温度下进行中和反应生成氯乙酸钠, 然后与氰化钠进行氰化反应, 水解后得到丙二酸纳, 干燥, 最后在硫酸的作用下将干燥的固体与乙醇进行酯化反应, 经洗涤、蒸馏后即得到产品。
法二:酸性水解。
以上两种路线的不同之处:法一使用了碳酸钠, 在碱性条件进行水解;法二不用碳酸钠, 但水解在酸性条件下进行。此法的缺点是工艺流程较长, 且总收率较低。此外, 还使用了氰化钠作原料, 氰化钠的毒性太大。因此多年来, 人们一直在寻求代替氰化钠的更环保的合成方法。
3.2酯交换法
丙二酸二甲酯与乙醇, 经催化剂, 在一定的温度和压力下反应可得到丙二酸二乙酯, 同时还有副产物甲醇生成, 反应方程式如下:
对于该反应使用的催化剂有固体超强酸、二丁基氧化锡、硅胶等。虽然该法的收率较高, 但原料也是由氰化钠法合成的。
3.3酯化反应法
将一定配比的丙二酸、乙醇和苯进行反应, 浓硫酸作催化剂, 经减压蒸馏蒸出体系中的过量乙醇和带水剂, 再冷却到室温。传统的酯化法所用的催化剂为浓硫酸, 有很多的缺点, 且后处理困难。
后续的研究主要在对环境友好型的催化剂进行探索, 其中杂多酸是一类含有氧桥的多核高分子化合物, 具有较强的酸性和氧化还原性。相关学者还对强酸性阳离子交换树脂、稀土固体超强酸, 以及微波辐射技术等做了研究。但该法的原料丙二酸是由乙酸与氯气反应生成氯乙酸后, 再用碳酸钠处理, 最后与氰化钠发生反应, 得到氰乙酸, 经Na OH溶液水解后氰基转化为羧酸根离子, 最后酸化得到丙二酸。该研究只实现了丙二酸二乙酯生产工艺中一步的绿色化, 并没有从本质上解决氰化钠污染问题。
3.4合成丙二酸二乙酯方法比较
氰化钠法作为传统的工艺, 流程长, 总收率较低, 且使用了剧毒物质氰化钠, 环境污染严重;酯交换法原料丙二酸二甲酯价格昂贵;酯化反应法从本质上仍属于氰化钠法;乙烯酮法原料不稳定, 实验条件较为严格;丙二酸钙盐法收率低, 难以应用到工业生产中。而羰基化法工艺流程短, 转化率和选择性比较好, 是一种比较有前途的绿色清洁的合成工艺。
参考文献
[1]印香俊, 周鹏鹏.苯基三氯硅烷改性硅胶负载硫酸钛催化合成丙二酸二乙酯[J]科技资讯, 2011, (27) :225.
[2]崔作民.丙二酸二乙酯“三废”的治理及效果[J].煤炭与化工, 1993, 77 (3) :57-59.
[3]宋伟红, 姜玄珍.丙二酸二乙酯的合成进展[J].精细化工中间体, 2004, 34 (4) :15-17.
乙酯乙酯 篇5
咪唑类离子液体催化合成乙酸乙酯的研究
以吡啶分子为探针,使用红外光谱法测定了不同阴离子型的咪唑类离子液体的酸性.并以此类离子液体为催化剂研究了乙醇和乙酸酯化生成乙酸乙酯的反应.结果表明,n(乙酸)∶n(乙醇)∶n([OMIm]HSO4)=1∶1.5∶0.2条件下,60 ℃,反应4 h,乙酸的.转化率为84.3%,乙酸乙酯的收率为84.2%,[OMIm]HSO4离子液体经真空干燥后重复使用3次,催化活性保持不变.
作 者：唐晓丽 王少君 魏莉 马英冲 郭茵 TANG Xiao-li WANG Shao-jun WEI Li MA Ying-chong GUO Yin 作者单位：大连工业大学化工与材料学院,辽宁大连,116034 刊 名：大连轻工业学院学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF DALIAN INSTITUTE OF LIGHT INDUSTRY 年，卷(期)：2007 26(2) 分类号：O621.36 O623.624 关键词：离子液体 乙酸乙酯 乙醇 乙酸 酯化反应乙酯乙酯 篇6
关键词：正交试验；乙酸乙酯制备；高中化学实验教学
文章编号：1005–6629（2014）4–0051–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
乙酸乙酯的实验室制备是中学有机化学中一个非常重要的教学演示实验和学生实验。实验原理和操作方法基本清晰，实验现象也较为明显。这个实验所用的药品及用量在人教版、苏教版和上科版高中化学教科书都保持一致，但是在实验装置方面有所不同，人教版、苏教版教材采用的是直接加热的方式（如图1所示），而上科版教材中使用的是水浴加热（如图2所示），产生的效果明显不同。
查找数据得到：乙酸乙酯的沸点为77.2℃；乙醇的沸点为78.4℃；乙酸的沸点为118.1℃。反应温度、催化剂（浓硫酸）的体积、试管上部的冷凝导管长度、乙醇与乙酸的体积比关系也对该实验有着一定的作用[4]。因此，笔者尝试对以上四种影响因素进行探究，通过正交试验优选出一种较好的实验室制备乙酸乙酯的方法[5]，为教师演示实验和学生实验找到一个更好更快的方法。
1 实验仪器与药品
1.1 实验仪器
酒精灯、大烧杯、石棉网、大试管、量筒、长导管、铁架台、单孔橡皮塞
1.2 实验药品
98%浓硫酸、无水乙醇、冰醋酸、饱和碳酸钠溶液
2 正交试验筛选
2.1 试验指标
试验的指标为2个，一个是从加热开始到制得第一滴乙酸乙酯所用的时间，另一个为制得第一滴乙酸乙酯后的2分钟内制得的乙酸乙酯的体积，为了更好更直观地体现实验结果，对从加热开始到制得第一滴乙酸乙酯所用的时间和制得第一滴乙酸乙酯后的2分钟内制得的乙酸乙酯体积进行了赋值，并对两者进行权重比例赋值，各占50%，比例为1：1，具体数据见表1所示[6]。
2.4 验证试验
在试管中加入5 mL的无水乙醇、5 mL的冰醋酸和1 mL的浓硫酸，采用水浴加热的模式，反应温度控制在95℃，上部的导管长度为2 cm。实验结果为：（1）从加热开始到出现第一滴乙酸乙酯所需时间为40秒，对应的赋值为70。（2）从出现第一滴乙酸乙酯后的2分钟内，共得到乙酸乙酯4.3 mL，对应的赋值为86，通过加权后得到的赋值为78。说明验证试验结果与正交试验结果相一致，表明优选出的实验室制取乙酸乙酯的方法达到了预期效果。
3 试验总结与讨论
通过验证试验确定：实验室制备乙酸乙酯的最佳方法为：1 mL的浓硫酸、试管上部冷凝导管长度为2 cm、乙醇与乙酸的体积比为5：5（各5 mL）、温度控制在95℃。经验证试验表明该方法所需时间只需40秒，并在2分钟内制得4.3 mL乙酸乙酯。此方法相比较人教版、苏教版，制得的乙酸乙酯更为纯净；相比上科版教材中的实验方法，制得乙酸乙酯所需时间更短，为教师课堂演示实验和学生实验找到了一个更好更快的方法，节省了课堂中的大量宝贵时间。
笔者通过多次试验后发现：减少催化剂：浓硫酸的用量，可以降低水浴加热的温度，当反应温度控制在85℃时，一分钟左右的时间便可以制得乙酸乙酯，2分钟内制得的乙酸乙酯的体积大约为3.5 mL，也能够较好地满足教师演示实验的教学效果。建议教师可以根据课堂或者实际需要，选择不同的方法进行实验。
参考文献：
[1]张道年.乙酸乙酯合成实验的拓展[J].化学教学，2009，（12）：8～9.
[2]王春.乙酸乙酯制备的实验改进[J].实验教学与仪器，2007，（2）：23.
[3]王海勋，薛德兴.乙酸乙酯制备中催化剂的探讨[J].化学教学，2009，（10）：10～11.
[4]李俊生，赵舒伦，赵典.对乙酸乙酯制备实验的改进[J].中小学实验与制备，2009，19（1）：15～16.
[5]王月，徐燕平，陈稳，韩金根.制取乙酸乙酯课堂演示实验的改进[J].化学教学，2006，（3）：8～9.
[6]周冬梅，张海英，李武.正交试验优选黄芪多糖的提取[J].新疆中医药，2007，（3）：83～85.
摘要：针对人教版、苏教版和上科版高中化学教科书实验室制备乙酸乙酯的方法存在不同程度的欠缺，设计正交试验探究了反应温度、催化剂（浓硫酸）的用量、试管上部冷凝管长度以及乙醇与乙酸的体积比四种因素对实验效果的影响，优选出了一种所需时间较短、现象更为明显的实验室制备乙酸乙酯的方法，供教师演示实验和学生实验作参考。
关键词：正交试验；乙酸乙酯制备；高中化学实验教学
文章编号：1005–6629（2014）4–0051–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
乙酸乙酯的实验室制备是中学有机化学中一个非常重要的教学演示实验和学生实验。实验原理和操作方法基本清晰，实验现象也较为明显。这个实验所用的药品及用量在人教版、苏教版和上科版高中化学教科书都保持一致，但是在实验装置方面有所不同，人教版、苏教版教材采用的是直接加热的方式（如图1所示），而上科版教材中使用的是水浴加热（如图2所示），产生的效果明显不同。
查找数据得到：乙酸乙酯的沸点为77.2℃；乙醇的沸点为78.4℃；乙酸的沸点为118.1℃。反应温度、催化剂（浓硫酸）的体积、试管上部的冷凝导管长度、乙醇与乙酸的体积比关系也对该实验有着一定的作用[4]。因此，笔者尝试对以上四种影响因素进行探究，通过正交试验优选出一种较好的实验室制备乙酸乙酯的方法[5]，为教师演示实验和学生实验找到一个更好更快的方法。
1 实验仪器与药品
1.1 实验仪器
酒精灯、大烧杯、石棉网、大试管、量筒、长导管、铁架台、单孔橡皮塞
1.2 实验药品
98%浓硫酸、无水乙醇、冰醋酸、饱和碳酸钠溶液
2 正交试验筛选
2.1 试验指标
试验的指标为2个，一个是从加热开始到制得第一滴乙酸乙酯所用的时间，另一个为制得第一滴乙酸乙酯后的2分钟内制得的乙酸乙酯的体积，为了更好更直观地体现实验结果，对从加热开始到制得第一滴乙酸乙酯所用的时间和制得第一滴乙酸乙酯后的2分钟内制得的乙酸乙酯体积进行了赋值，并对两者进行权重比例赋值，各占50%，比例为1：1，具体数据见表1所示[6]。
2.4 验证试验
在试管中加入5 mL的无水乙醇、5 mL的冰醋酸和1 mL的浓硫酸，采用水浴加热的模式，反应温度控制在95℃，上部的导管长度为2 cm。实验结果为：（1）从加热开始到出现第一滴乙酸乙酯所需时间为40秒，对应的赋值为70。（2）从出现第一滴乙酸乙酯后的2分钟内，共得到乙酸乙酯4.3 mL，对应的赋值为86，通过加权后得到的赋值为78。说明验证试验结果与正交试验结果相一致，表明优选出的实验室制取乙酸乙酯的方法达到了预期效果。
3 试验总结与讨论
通过验证试验确定：实验室制备乙酸乙酯的最佳方法为：1 mL的浓硫酸、试管上部冷凝导管长度为2 cm、乙醇与乙酸的体积比为5：5（各5 mL）、温度控制在95℃。经验证试验表明该方法所需时间只需40秒，并在2分钟内制得4.3 mL乙酸乙酯。此方法相比较人教版、苏教版，制得的乙酸乙酯更为纯净；相比上科版教材中的实验方法，制得乙酸乙酯所需时间更短，为教师课堂演示实验和学生实验找到了一个更好更快的方法，节省了课堂中的大量宝贵时间。
笔者通过多次试验后发现：减少催化剂：浓硫酸的用量，可以降低水浴加热的温度，当反应温度控制在85℃时，一分钟左右的时间便可以制得乙酸乙酯，2分钟内制得的乙酸乙酯的体积大约为3.5 mL，也能够较好地满足教师演示实验的教学效果。建议教师可以根据课堂或者实际需要，选择不同的方法进行实验。
参考文献：
[1]张道年.乙酸乙酯合成实验的拓展[J].化学教学，2009，（12）：8～9.
[2]王春.乙酸乙酯制备的实验改进[J].实验教学与仪器，2007，（2）：23.
[3]王海勋，薛德兴.乙酸乙酯制备中催化剂的探讨[J].化学教学，2009，（10）：10～11.
[4]李俊生，赵舒伦，赵典.对乙酸乙酯制备实验的改进[J].中小学实验与制备，2009，19（1）：15～16.
[5]王月，徐燕平，陈稳，韩金根.制取乙酸乙酯课堂演示实验的改进[J].化学教学，2006，（3）：8～9.
[6]周冬梅，张海英，李武.正交试验优选黄芪多糖的提取[J].新疆中医药，2007，（3）：83～85.
摘要：针对人教版、苏教版和上科版高中化学教科书实验室制备乙酸乙酯的方法存在不同程度的欠缺，设计正交试验探究了反应温度、催化剂（浓硫酸）的用量、试管上部冷凝管长度以及乙醇与乙酸的体积比四种因素对实验效果的影响，优选出了一种所需时间较短、现象更为明显的实验室制备乙酸乙酯的方法，供教师演示实验和学生实验作参考。
关键词：正交试验；乙酸乙酯制备；高中化学实验教学
文章编号：1005–6629（2014）4–0051–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
乙酸乙酯的实验室制备是中学有机化学中一个非常重要的教学演示实验和学生实验。实验原理和操作方法基本清晰，实验现象也较为明显。这个实验所用的药品及用量在人教版、苏教版和上科版高中化学教科书都保持一致，但是在实验装置方面有所不同，人教版、苏教版教材采用的是直接加热的方式（如图1所示），而上科版教材中使用的是水浴加热（如图2所示），产生的效果明显不同。
查找数据得到：乙酸乙酯的沸点为77.2℃；乙醇的沸点为78.4℃；乙酸的沸点为118.1℃。反应温度、催化剂（浓硫酸）的体积、试管上部的冷凝导管长度、乙醇与乙酸的体积比关系也对该实验有着一定的作用[4]。因此，笔者尝试对以上四种影响因素进行探究，通过正交试验优选出一种较好的实验室制备乙酸乙酯的方法[5]，为教师演示实验和学生实验找到一个更好更快的方法。
1 实验仪器与药品
1.1 实验仪器
酒精灯、大烧杯、石棉网、大试管、量筒、长导管、铁架台、单孔橡皮塞
1.2 实验药品
98%浓硫酸、无水乙醇、冰醋酸、饱和碳酸钠溶液
2 正交试验筛选
2.1 试验指标
试验的指标为2个，一个是从加热开始到制得第一滴乙酸乙酯所用的时间，另一个为制得第一滴乙酸乙酯后的2分钟内制得的乙酸乙酯的体积，为了更好更直观地体现实验结果，对从加热开始到制得第一滴乙酸乙酯所用的时间和制得第一滴乙酸乙酯后的2分钟内制得的乙酸乙酯体积进行了赋值，并对两者进行权重比例赋值，各占50%，比例为1：1，具体数据见表1所示[6]。
2.4 验证试验
在试管中加入5 mL的无水乙醇、5 mL的冰醋酸和1 mL的浓硫酸，采用水浴加热的模式，反应温度控制在95℃，上部的导管长度为2 cm。实验结果为：（1）从加热开始到出现第一滴乙酸乙酯所需时间为40秒，对应的赋值为70。（2）从出现第一滴乙酸乙酯后的2分钟内，共得到乙酸乙酯4.3 mL，对应的赋值为86，通过加权后得到的赋值为78。说明验证试验结果与正交试验结果相一致，表明优选出的实验室制取乙酸乙酯的方法达到了预期效果。
3 试验总结与讨论
通过验证试验确定：实验室制备乙酸乙酯的最佳方法为：1 mL的浓硫酸、试管上部冷凝导管长度为2 cm、乙醇与乙酸的体积比为5：5（各5 mL）、温度控制在95℃。经验证试验表明该方法所需时间只需40秒，并在2分钟内制得4.3 mL乙酸乙酯。此方法相比较人教版、苏教版，制得的乙酸乙酯更为纯净；相比上科版教材中的实验方法，制得乙酸乙酯所需时间更短，为教师课堂演示实验和学生实验找到了一个更好更快的方法，节省了课堂中的大量宝贵时间。
笔者通过多次试验后发现：减少催化剂：浓硫酸的用量，可以降低水浴加热的温度，当反应温度控制在85℃时，一分钟左右的时间便可以制得乙酸乙酯，2分钟内制得的乙酸乙酯的体积大约为3.5 mL，也能够较好地满足教师演示实验的教学效果。建议教师可以根据课堂或者实际需要，选择不同的方法进行实验。
参考文献：
[1]张道年.乙酸乙酯合成实验的拓展[J].化学教学，2009，（12）：8～9.
[2]王春.乙酸乙酯制备的实验改进[J].实验教学与仪器，2007，（2）：23.
[3]王海勋，薛德兴.乙酸乙酯制备中催化剂的探讨[J].化学教学，2009，（10）：10～11.
[4]李俊生，赵舒伦，赵典.对乙酸乙酯制备实验的改进[J].中小学实验与制备，2009，19（1）：15～16.
[5]王月，徐燕平，陈稳，韩金根.制取乙酸乙酯课堂演示实验的改进[J].化学教学，2006，（3）：8～9.
对硝基苯甲酸乙酯合成研究 篇7
本文为优化对硝基苯甲酸乙酯的合成工艺,尝试通过5种不同类型的催化剂合成对硝基苯甲酸乙酯,对产物纯度进行测定,再计算收率,筛选出最优的催化剂,并对最佳工艺条件进行了摸索,期望为工业生产提供一定的借鉴。
1 实验部分
1.1 试剂和仪器
所用试剂对硝基苯甲酸、浓硫酸、硫酸氢钾、无水氯化锌、对甲苯磺酸、杂多酸、碳酸钠、无水乙醇均为市售分析纯,使用前未进一步提纯。
红外光谱采用PE 21730型傅里叶变换红外光谱仪测定,溴化钾涂片;熔点采用XT4数字显微熔点测定仪测定;产品纯度采用日立L-7000高效液相色谱仪测定。
1.2 实验步骤
在装有温度计、电动搅拌器、回流冷凝管的100 mL三口烧瓶内依次加入对硝基苯甲酸、催化剂、无水乙醇,水浴加热,使溶液上升到一定温度,在此温度下反应一段时间,待反应体系澄清后,旋转蒸发回收过量乙醇,残留液体倒入冰水中冷却,用10% NaCO3溶液调pH值至7.5～8.0,搅拌数分钟后,抽滤、水洗,得白色晶体,真空干燥至恒重,检测其纯度,计算收率。
1.3 产品分析鉴定
按照本方法制得的对硝基苯甲酸乙酯为白色晶体,不溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。样品红外光谱测定结果与对硝基苯甲酸乙酯的标准红外谱图一致。样品熔点56～57 ℃,与文献值[1](57 ℃)一致。
1.4 产品纯度分析
采用日立L-7000高效液相色谱对对硝基苯甲酸乙酯纯度进行分析,流动相为甲醇-水(90∶10),检测波长为254 nm,CLCODS柱(150 mm×6.0 mm,ID:5 μm)。
2 结果与讨论
2.1 催化剂种类对产品收率及纯度的影响
反应温度为84～85 ℃,醇酸摩尔比为4∶1,反应时间为2.5 h,催化剂用量为0.4 g,改变催化剂种类,考察其对酯化产物收率及纯度的影响,结果见表1。
由表1可知,以硫酸氢钾作催化剂的催化效果最好,收率最大,纯度最高,且硫酸氢钾反应后大多呈固体状,易分离,酸性强但没有氧化性,副反应少,对设备腐蚀性小,是对硝基苯甲酸乙酯催化酯化反应比较好的催化剂;用浓硫酸作催化剂,虽价格低廉,催化活性高,但反应复杂,副产物多,产品色泽较深,后续处理麻烦,对设备腐蚀严重,且有废酸排放,造成环境污染;而用无水氯化锌、对甲苯磺酸、杂多酸作催化剂时,酸性都比较弱,不足以使催化酯化反应达到较高的收率,而且由于催化剂价格较高或具有一定毒害性,限制了其工业推广。综上所述,此反应选择硫酸氢钾为催化剂较优。根据文献可知,这是第一次在对硝基苯甲酸乙酯催化酯化反应中使用硫酸氢钾作催化剂。
2.2 催化剂用量对产品收率及纯度的影响
反应温度为84～85 ℃,醇酸摩尔比为4∶1,反应时间为2.5 h,考察催化剂硫酸氢钾的用量对产品收率及纯度的影响,实验结果见表2。
以上结果表明,硫酸氢钾对对硝基苯甲酸乙酯的合成具有较高的催化活性,但催化剂用量过少对反应不利。催化剂用量少,催化剂浓度低,反应活性低,反应速率慢,产率低,纯度也较低。考虑到催化剂用量过多会浪费原料,提高生产成本,因而在此反应条件下,催化剂最佳用量为0.4 g。
2.3 醇酸摩尔比对产品收率及纯度的影响
反应温度为84～85 ℃,硫酸氢钾用量为0.40 g,反应时间为2.5 h,考察醇酸摩尔比对产品收率的影响,实验结果见表3。
该反应为可逆反应,乙醇在这个反应中既是反应物又是反应溶剂;从反应机理上分析,加入乙醇能使反应向右进行,但乙醇的加入同时稀释了反应物、催化剂的浓度而使反应减慢。
为了使对硝基苯甲酸反应彻底,平衡向右移动,乙醇需要过量。从表2可以看出,随着醇酸摩尔比的增大,产品收率也增大,但当醇酸摩尔比大于4∶1后,收率略有下降,这可能是由于溶液量增加后,催化剂用量相对减少,对硝基苯甲酸的浓度下降,从而使产品收率受到影响。因而在此反应条件下,最佳醇酸摩尔比为4∶1。
2.4 反应温度对产品收率及纯度的影响
硫酸氢钾用量为0.40 g,醇酸摩尔比为4∶1,反应时间为2.5 h,考察反应温度(外部加热温度)对产品收率的影响,实验结果见表4。
反应温度是影响反应速率的一个重要因素。从表4可以看出,在一定范围内升高温度有利于反应,反应温度太低,反应液回流慢,反应速率较慢,导致产率低;反应温度在84～85 ℃时,反应液回流猛烈,收率达到最高;温度继续升高,回流液的温度维持不变,而副反应的趋势增大,乙醇挥发严重,收率反而下降,为此可确定最佳反应温度为84～85 ℃。
2.5 反应时间对产品收率及纯度的影响
反应温度为84～85 ℃,硫酸氢钾用量为0.40 g,醇酸摩尔比为4∶1,考察反应时间对产品收率的影响,实验结果见表5。
由表5知,反应时间太短,酯化不完全,导致产率低,反应时间在2.5 h时收率达到了最高,时间超过2.5 h收率反而下降。随着反应时间的延长,副反应增多,收率下降,纯度降低,同时能耗增加,因此确定最佳反应时间为2.5 h。
2.6 正交优化实验
为了优化合成条件,在上述实验的基础上,固定硫酸氢钾用量为0.40 g,选择醇酸摩尔比、反应温度、反应时间为考察因素,进行正交实验。因素-水平表见表6,实验结果与分析见表7。由表7中极差R的大小可知,各因素对产率的影响程度为C>B>A,即反应温度影响最显著,其次是反应时间,影响最小的为醇酸摩尔比。实验得出的最佳组合为A2B2C3,此时产率为99.56%。我们在此条件下进行重复实验,得出结果如表8所示,此时产率可达99.53%。
3 结论
(1) 在对硝基苯甲酸乙酯的合成中首次采用硫酸氢钾作为催化剂,实验证明,硫酸氢钾对此反应具有极高的催化活性,在对硝基苯甲酸0.015 mol、醇/酸摩尔比4∶1、催化剂用量0.40 g、反应时间2.5 h、反应温度84～85 ℃的条件下,酯化反应产率高达99.53%;
(2) 硫酸氢钾为催化剂,催化活性高,副反应少,对设备腐蚀性小,且硫酸氢钾反应后大多呈固体状,易分离,是对硝基苯甲酸乙酯催化酯化反应比较好的催化剂;
(3) 本方法具有操作简便,反应时间短,产率高,后处理方便的特点,符合节能环保、绿色化工的发展趋势,为降低一些医药和化工产品的中间体的生产成本创造了可能,具有一定的工业推广价值。
参考文献
[1]章思规,辛忠.精细有机化工制备手册[M].北京:科学技术文献出版社,1994.525.
[2]吴庆银,铁梅,高元凯.杂多酸催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J].化学与粘合,1998,(2):81-82.
[3]李光禄,吴庆银.钨锗酸催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J].沈阳黄金学院学报,1996,15(4):392-394.
[4]周虹屏,于金文,杨开炳.苯磺酸催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J].化学世界,2001,42(9):484-485.
[5]张雨中,陈爱英,张永峰,等.对硝基苯甲酸乙酯的制备[J].河北化工,2001,24(1):11-12.
[6]林劲柱.TiO2/SO42-Al2O3催化合成对硝基苯甲酸乙酯的研究[J].山东化工,2001,30(1):11-12.
[7]施新宇,施磊,张海军,等.活性炭固载固体酸催化合成对硝基苯甲酸乙酯[J].南通工学院学报,2004,3(3):54-62.
二甘醇二磷酸四乙酯的制备 篇8
关键词：阻燃剂,三氯氧磷,二甘醇,酯化反应
近年来, 随着塑料、橡胶和纤维等合成材料工业的发展, 高分子材料被广泛的应用于各个领域, 由于这些材料固有的易燃性, 燃烧速度很快, 很难被扑灭, 由此而带来的火灾隐患已成为全球关注的问题, 改变其易燃性也愈来愈受到人们的高度重视。而阻燃剂能改善材料抗燃性, 阻止材料被引燃, 抑制火焰传播[1,2]。磷系阻燃剂更是凭借其良好的阻燃性能, 近年来成为研究和开发的重点。根据磷系阻燃剂的组成和结构以及作用机理, 可分为无机磷系阻燃剂、膨胀型阻燃剂和有机磷系阻燃剂三大类[3,4,5]。
二甘醇二磷酸四乙酯是新型含磷无卤阻燃剂, 属于磷酸酯阻燃剂系列[6,7,8], 其研究报道较少, 开发其合成工艺对二磷酸烷基酯阻燃剂的合成有指导意义。根据此类合成研究发现[9], 二磷酸酯酰氯与乙醇发生酯化反应过程中伴随的一些副反应和生成的大量氯化氢气体使得酯化反应完全进行非常困难, 故需分步滴加乙醇进行酯化反应。
1 实验部分
1.1 药品与仪器
三氯氧磷 (化学纯) , 上海凌峰化学试剂有限公司;二甘醇 (分析纯) , 上海试四赫维化工有限公司;无水乙醇 (分析纯) , 南京化学试剂有限公司。
SHZ-DIII型循环水真空泵, HH-1型恒温水浴锅, RE-52型旋转蒸发仪, 60SXR-FTIR型红外光谱仪。
1.2 合成路线
产物的合成路线如下所示。
1.3 实验方法及步骤
1.3.1 中间体的制备
在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗及氯化氢吸收装置的250mL四口烧瓶中, 通5min氮气做保护气, 然后加入230.2g (1.5mol) 三氯氧磷。在搅拌的情况下, 将53g (0.5mol) 二甘醇缓慢滴加入烧瓶中, 控制反应温度为15~18℃[10], 3h反应完毕后, 在负压0.1MPa下, 用变压器控制油浴温度在60~70℃之间, 用蒸馏装置蒸出生成的氯化氢以及多余的三氯氧磷, 得微黄色粘稠液体, 即为反应中间体二磷酸酯酰氯, 备用。
1.3.2 目标产物一级酯化
在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗及氯化氢吸收装置的250mL四口烧瓶中, 通5min氮气作保护气, 然后加入二磷酸酯酰氯中间体102.3g (0.3mol) 。在搅拌的情况下, 将110.4g (2.4mol) 乙醇缓慢滴加入烧瓶中, 控制反应温度为50℃, 在3h内滴加完毕升温至60℃, 保温1h。减压蒸出多余的乙醇及生成的氯化氢, 测量产品酸值[11,12,13]。回收乙醇, 进行二级酯化。
1.3.3 目标产物二级酯化
在上述装置中加入一级酯化产物, 根据一级酯化酸值计算出二级酯化乙醇所需量, 乙醇实际添加量为所需量的4倍。反应在负压条件下进行, 选择三乙胺作为缚酸剂。反应温度为50℃, 反应3h后升温至60℃保温1h。粗产品经活性炭脱色、减压蒸馏除去低沸点杂质和过量乙醇, 得最终产品, 计算产品收率。
2 结果与讨论
2.1 中间体的合成
三氯氧磷和二甘醇反应合成中间体二磷酸酯酰氯, 理论摩尔比为2∶1, 为使反应完全可适当提高三氯氧磷比例, 比较产品收率, 结果见表1。
实验结果表明:中间体合成过程中, 反应温度应严格控制在15~18℃之间, 温度过高会使产品凝胶, 温度过低会使反应不完全。当三氯氧磷与二甘醇的摩尔比为2.5∶1后, 中间体收率基本稳定。故从经济效益方面着想, 本实验取三氯氧磷与二甘醇的摩尔比为2.5∶1。
2.2 目标产物的一级酯化
2.2.1 物料配比的选择
第二步中间体与乙醇酯化反应完全进行比较困难, 实验中我们控制乙醇的量为变量, 选择n (乙醇) 、n (二磷酸酯酰氯) 的摩尔比分别为4∶l、5∶1、6∶1、7∶l、8∶1、10∶1、12∶1和14∶1, 控制反应温度为50℃, 时间约为3h, 最后60℃保温1h。观察产品的酸值的变化, 结果见表2。
实验结果表明, 随着乙醇量的增加, 产品的酸值不断下降, 当乙醇与二磷酸酯酰氯的摩尔比为8∶1后, 酸值变化不是很大, 故从成本和效果双方面考虑, 本研究选择乙醇与二磷酸酯酰氯的摩尔比为8∶1。
2.2.2 反应温度的选择
反应体系选择乙醇与二磷酸酯酰氯的摩尔比为8∶1, 控制反应温度分别为40℃、50℃和60℃, 反应3h, 减压蒸出多余乙醇, 观察产品酸值变化情况, 了解酯化程度, 结果见表3。
实验表明, 当温度为50℃, 酸值最低, 此后酸值基本趋于稳定, 故本研究选择反应温度为50℃, 原料滴加完全后, 可适当提高温度, 保温一段时间, 将生成的氯化氢气体从反应体系排除, 促进酯化反应进一步进行。
2.3 目标产物的二级酯化
2.3.1 正交试验设计
中间体与乙醇的二级酯化反应在负压条件下进行, 以三乙胺为缚酸剂。为了确定最优工艺条件, 本研究采用正交试验设计方案。在初步实验探索基础上, 确定以酯化反应中乙醇实际添加量为所需量的倍数 (A) 、反应温度T (B) 、反应时间t (C) 作为考察指标。根据初步单因素实验确定实验水平, 采用物料配比倍数为2.0、3.0、4.0;反应温度控制为40℃、50℃、60℃;反应时间为2h、3h、4h, 进行三因素三水平的正交试验, 其因素水平、正交试验结果见表4、表5。
通过正交实验结果发现, 乙醇添加倍数对产品收率影响最大, 反应时间次之, 反应温度影响最小。乙醇添加过多会造成原料浪费, 过少会使酯化反应不能完全进行。同时反应温度过高, 易使乙醇挥发, 不利于回收利用, 增加成本。故最佳反应条件为A3B2C2, 即乙醇实际添加量为理论量的4倍, 反应温度为50℃, 反应时间为3h。此条件下产品收率为86.49%。
2.3.2 产品红外谱图分析
图1为二磷酸酯酰氯的红外谱图, 1034.28cm-1处有个强吸收峰, 根据资料应为产品的特征峰磷酸酯峰, 峰值范围为1285~990cm-1。1141.08cm-1处峰为C-O单键峰, 其波数范围为1300~1000cm-1。磷酰氯的峰值范围为1310~1280cm-1, 故1288.57cm-1处为磷酰氯的吸收峰, 而酯酰氯峰形大大减弱, 说明三氯氧磷和二甘醇发生了反应。
图2为二甘醇二磷酸四乙酯的红外谱图, 1239.06cm-1处峰为P=O双键伸缩振动峰, 其波数范围为1335~1080cm-1。949.16cm-1处峰为P-O单键峰, 其波数范围为1040~910cm-1。饱和C-H峰的波数范围为3000~2700cm-1, 故2900~3000cm-1间的峰均为饱和C-H峰。图2与图1相比, 1288cm-1处酯酰氯的峰完全消失, 全部转化为1064.93cm-1处P-O-C伸缩变形峰, 其波数范围为1090~1010cm-1。同时1110.30cm-1处的C-O单键峰与图1中相比峰形增强。这些变化均能说明中间体与乙醇酯化反应完全。
3 结论
在实验的过程中, 本研究对物料的摩尔比例、加料方式、反应温度和反应时间等进行选择和研究, 得出合成它们的最佳合成条件, 同时确定良好的工艺路线。本实验以三氯氧磷、二甘醇、乙醇为基本原料, 采用多步酯化法合成最终产品, 得到以下结论:
(1) 第一步三氯氧磷和二甘醇反应, 从达到最高产率与节约成本双方面考虑, 通过多组实验得到三氯氧磷与二甘醇的最佳配料比为2.5∶1, 最佳反应温度为15~18℃, 最佳反应时间为3h。
(2) 第二步反应比较困难, 故需进行分步酯化。先采用乙醇过量的方法进行一级酯化, 选择乙醇、二磷酸酯酰氯的摩尔比为8∶1, 反应温度为50℃, 反应时间为3h, 反应完后升至60℃保温1h。
(3) 二级酯化需在负压下进行, 乙醇实际添加量为理论量的4倍, 反应温度为50℃, 反应3h后升温至60℃保温1h, 可得到产品最高收率为86.5%。
参考文献
中国醋酸乙酯行业整体现状分析 篇9
亚洲市场由于近年来伴随着经济的发展, 对于醋酸乙酯的需求也不断提升。目前, 亚洲市场主要国家和地区的醋酸乙酯产能状况如下:中国产能为200.66万吨/年, 日本产能为18万吨/年, 新加坡产能为7万吨/年, 韩国产能为6万吨/年, 印度产能为5万吨/年, 印度尼西亚产能为5万吨/年, 中国台湾产能为8万吨/年。亚洲主要地区的整体产能为249.66万吨/年。从以上的数据我们可以看出, 中国已经成为亚洲醋酸乙酯产能最大的地区。亚洲市场需求总量为115.86万吨年, 其中, 排名前三位的分别为中国市场, 日本市场和韩国市场。亚洲市场的年需求量基本按照3-5%的速度递增。
1. 中国醋酸乙酯生产工厂格局
中国大陆地区目前醋酸乙酯工厂总共有20余家, 万吨级以上规模装置企业为23家, 其中部分装置由于成本原因处于停产或者半停产状态。现在, 中国大陆地区主要的醋酸乙酯生产厂家主要为19家, 除了扬子江乙酰为外商合资企业 (BP和中石化合资) , 江门谦信化工为港资企业外, 其余均为国有企业或者民营企业。目前产能排名前三位的工厂为江门谦信化工产能为32万吨/年, 江苏索普化工产能为25万吨/年, 上海吴泾化工产能为20万吨/年。这三家公司的总产能占据了中国产能接近40%。中国台湾省只有一家醋酸乙酯生产工厂-台湾李长荣化学, 该公司产能为8万吨/年。
2. 中国醋酸乙酯市场需求状况
截至2009年, 中国醋酸乙酯表观需求为67.13万吨, 我国的产能更是以夸张的速度上升。我国从2006年开始, 基本从部分依赖进口国成为纯出口国, 除部分高端醋酸乙酯试剂类产品仍存在进口, 其余需求基本依靠国产的醋酸乙酯完全满足。
从2006年开始, 中国醋酸乙酯的进口数量大幅减少, 出口也同时大幅增加, 到2008年, 中国基本变成醋酸乙酯的纯出口国, 2009年, 中国进口醋酸乙酯600吨, 出口醋酸乙酯20。4万吨。进出口数据上的巨大变化, 一方面显示了中国产能的快速提升, 另一方面, 也反映出中国的醋酸乙酯产品已经在国内面临供求失衡, 供给远大于需求的状况。中国市场醋酸乙酯产品的需求基本全部由中国的醋酸乙酯生产工厂满足。
3. 中国醋酸乙酯工厂开工率现状
目前中国醋酸乙酯行业整体开工率为45%左右, 行业整体开工率偏低, 部分产能在10万吨/年以下的企业均处于停产或半停产状态。产能排名前三位的工厂全年实际开工率也不足70%, 这严重说明了中国醋酸乙酯生产能力扩张速度过快, 需求增长速度跟不上产能扩张速度, 从而导致市场整体供求失衡, 供应远大于需求。
4. 中国醋酸乙酯工厂未来扩能计划
虽然中国整体产能严重过剩, 但这并未阻碍个别醋酸乙酯工厂产能继续扩张的步伐。江苏索普计划在2010年将其现有的年产25万吨的醋酸乙酯生产装置扩能到年产40万吨。同时该公司还计划扩张其醋酸乙酯上游产品醋酸的生产装置, 形成完整的产业链扩张。
目前, 中国醋酸乙酯行业竞争基本囊括了给行业的全角度竞争, 从醋酸乙酯产业链的布局, 醋酸乙酯产品的原料采购争夺, 产品品质差异化竞争, 产品价格竞争, 销售渠道竞争以及物流仓储策略等各个层面都形成了竞争态势。
由于中国大型的醋酸乙酯工厂大都采用醋酸乙醇酯化法来生产醋酸乙酯, 这种生产工艺由于其原料为醋酸和乙醇, 相对于醋酸乙烯加成法和乙醛缩合法来生产醋酸乙酯的原料乙烯和乙醛, 在现今高油价的情况下, 成本优势较为明显, 竞争力也较强。相对于亚洲其他市场的生产装置, 如日本的生产装置, 中国的生产工厂具有原料成本较低, 人工和仓储成本也较低的极大优势。
终上所述, 我们可以看出, 中国大陆市场基本已经饱和, 即使后续按照目前的需求增长速度在未来所带来的需求增长, 中国大陆的醋酸乙酯生产工厂也同样能够满足需求。未来, 为了维持工厂开工率, 抢占更多的市场份额, 中国的醋酸乙酯生产工厂必将更加重视出口市场, 去参与全球的醋酸乙酯的行业竞争, 在目前的技术水平下, 高品质要求带来的产品技术壁垒对于中国工厂来说, 已经不是问题, 高油价下, 中国工厂的成本竞争也同样处于优势, 但关键在于企业管理, 产品营销策略和渠道管理等方面, 中国工厂的管理经验和水平还落后于国外的公司, 如何弥补这些软实力的差距, 才是中国工厂日后的重点, 才是中国醋酸乙酯企业未来的发展方向。
参考文献
[1] (中) 肖灵机黄蕾余鑫.《工业品市场营销学》.武汉:武汉理工大学出版社, 2008.
[2] (美) 菲利普·科特勒.《市场营销》.俞利军译.北京:华夏出版社, 2003.
亚硝酸乙酯分解危险性研究 篇10
乙二醇是一种重要的化工原料,我国需求旺盛但产能不足,进口依赖度逐年增加。目前国内外大多采用环氧乙烷直接水合法工艺生产乙二醇[1,2], 此工艺能耗、物耗等技术指标偏高,经济性较差,且不符合我国贫油多煤的国情。CO经草酸酯合成乙二醇工艺符合我国贫油多煤的国情,且经济性较高。 CO经草酸酯合成乙二醇由两步反应构成,第一步: CO偶联反应合成草酸酯工艺; 第二步: 草酸酯加氢合成乙二醇工艺[3,4]。此工艺中存在危险性较大的中间产物亚硝酸乙酯[5,6],且偶联反应属于强放热反应,易造成反应体系飞温进而加速亚硝酸乙酯分解。亚硝酸乙酯分解会降低偶联反应的选择性,降低乙二醇工艺的经济效益,且亚硝酸乙酯分解失控后果严重[7,8],易造成装置非计划停车。目前尚无亚硝酸乙酯分解危险性数据,为确保煤化工工艺中亚硝酸乙酯的安全使用,必须掌握亚硝酸乙酯的分解特性。
1亚硝酸乙酯分解热研究
1. 1亚硝酸乙酯分解热测试装置
实验装置: C600微量热仪是法国SETARAM公司在20世纪80年代初开发的新一代热分析仪,由于量热感度非常高,使其不仅适用于普通化学反应的放热特性测定,而且能够测定诸如蛋白质的变性、 物理吸附等热现象非常微弱的物理化学过程的热效应。另外,其实验时所用试样量为1 ~ 10g,比DSC大3 ~ 4个数量级,这也大大地提高了实验精度,使其数据更为准确、可信。C600微量量热仪主要技术指标如下: 1测量温度范围为室温至600℃; 2恒温控制精度为 ± 0. 001℃; 3升温速度为0. 01 ~ 2. 00℃ / min; 4分辨率为0. 1μw; 5感度极限为1μw。
1. 2亚硝酸乙酯分解热测试方法
首先使用溶剂清洗C600样品池3遍,并将清洗好的样品池放入烘箱进行烘干,烘干后取出样品池, 待样品池冷却到常温时,将称量好的亚硝酸乙酯样品放入到样品池中,并拧紧样品池螺帽。设定好升温程序,待热流基线稳定后开始加热升温,升温结束后可以得到亚硝酸乙酯的分解特性曲线。
1. 3亚硝酸乙酯分解热结果与讨论
偶联工段中偶联反应属于强放热反应,如不能及时取走反应热,易造成反应容器内亚硝酸乙酯分解[9]。亚硝酸乙酯作为反应原料如发生大量分解会严重影响偶联反应的选择性,且亚硝酸乙酯分解失控后果严重[10]。本项目通过研究得到了亚硝酸乙酯分解的相关物性,为亚硝酸乙酯的安全使用提供数据支持,具体研究结果见表1。
由表1中的数据可以确定,不同质量下亚硝酸乙酯的起始放热温度、峰值温度及分解热。当亚硝酸乙酯的样品质量为150mg时,亚硝酸乙酯的起始放热温度约为140℃,峰值温度约为220℃,平均分解热约为4616J/g; 当亚硝酸乙酯的样品质量为300mg时,亚硝酸乙酯的起始放热温度约为120℃ , 峰值温度约为218℃,平均分解热约为4344J/g; 当亚硝酸乙酯的样品质量为600mg时,亚硝酸乙酯的起始放热温度约为112℃,峰值温度约为203℃,平均分解热约为4144J/g。当样品池内亚硝酸乙酯的样品质量较低时,由于仪器灵敏度的原因,亚硝酸乙酯开始分解放热时,量热仪并不能及时跟踪并识别; 而当亚硝酸乙酯样品质量较高时,亚硝酸乙酯开始分解放热时,由于放热量较大,量热仪能及时跟踪并识别。因此,亚硝酸乙酯的起始分解温度随着样品质量的增加而略有提前。此外,当样品池内亚硝酸乙酯的样品质量较高时,亚硝酸乙酯分解放热量较大,且达到峰值温度过程中损失的热量较多。因此, 亚硝酸乙酯的峰值温度和分解热随着样品质量的增加而略有下降。由亚硝酸乙酯的分解数据可以确定,当温度超过110℃ 时亚硝酸乙酯易发生分解且分解放热量较大,一旦发生分解失控,会严重威胁乙二醇装置偶联工段的安全运行。因此,必须对偶联工段亚硝酸乙酯分解危险性进行深入研究,掌握更多的亚硝酸乙酯分解物性。
2亚硝酸乙酯分解临界压力研究
2. 1亚硝酸乙酯分解临界压力测试装置
本项目通过爆轰管测量管体内混合气点火后, 火焰传播、温度、压力的变化情况,根据温度、压力的变化确定亚硝酸乙酯是否发生分解,并最终确定亚硝酸乙酯的分解临界压力。本装置的优点在于可以研究工况条件下( 如高温、高压) 易分解气体的分解临界分压,且设备的安全性高,操作简便。装置由爆轰管管体、点火装置、管体温度压力监控表、真空泵和摄像机组成。在管体上安装的真空表、压力表和温度传感器,用于观测管内压力、温度。装置的温度使用范围为室温~ 200℃,压力的使用范围为真空~ 4MPa,装置示意图如图1所示。
2. 2亚硝酸乙酯分解临界压力测试方法
首先用真空泵将爆轰管抽真空,然后将亚硝酸乙酯和稀释气依次导入到爆轰管管体内,并关闭装置的相关阀门,让亚硝酸乙酯混合气在装置内预热10min,然后对装置内的亚硝酸乙酯混合气进行点火测试,观察亚硝酸乙酯是否发生分解爆炸。本实验主要考察了不同初始温度条件下亚硝酸乙酯的分解临界分压,确定温度、稀释气体对亚硝酸乙酯分解爆炸的影响。
2. 3亚硝酸乙酯分解临界压力结果与讨论
亚硝酸乙酯稳定性差,分压或浓度高时易发生分解爆炸。因此,偶联工段中必须对亚硝酸乙酯进行稀释以降低亚硝酸乙酯的分解危险性。工况条件下( 100℃、表压200k Pa) 通常使用氮气或一氧化碳对亚硝酸乙酯进行稀释,为确定纯亚硝酸乙酯以及氮气、一氧化碳稀释条件下亚硝酸乙酯的分解临界分压,开展了不同初始温度下亚硝酸乙酯分解危险性研究。具体研究结果见表2 ~ 4。
由表2 ~ 4的实验数据和现象可以确定,不同初始温度下氮气稀释、一氧化碳稀释时亚硝酸乙酯的分解临界分压。亚硝酸乙酯的分解临界分压随着温度的升高而下降,氮气稀释时亚硝酸乙酯的分解临界分压由50℃的60k Pa下降到100℃的45k Pa,一氧化碳稀释时亚硝酸乙酯的分解临界分压由50℃ 的59k Pa下降到100℃ 的43k Pa。由氮气和一氧化碳的实验数据可以确定,亚硝酸乙酯气相体系在无氧存在时氮气和一氧化碳的稀释效果基本一致。结合偶联工段的工艺运行情况,建议在无氧存在条件下采用一氧化碳对亚硝酸乙酯进行稀释。此外,本文通过色质联用仪对亚硝酸乙酯的气、液相分解产物进行了组成分析。其中,亚硝酸乙酯的气相分解产物主要为氮气、一氧化碳、一氧化氮、笑气和二氧化碳; 液相的分解产物主要为乙醛、乙醇、水和碳酸酯类。
由图2中的曲线对比可以看到,亚硝酸乙酯在工况温度100℃ 时的分解临界分压较低,乙二醇工艺偶联工段中为降低亚硝酸乙酯的分解危险性,必须对亚硝酸乙酯进行稀释。因此,考虑到偶联工段工艺的操作稳定性和经济性,建议在气相组成中无氧时采用一氧化碳对亚硝酸乙酯进行稀释,降低亚硝酸乙酯发生分解失控的风险。
3结论
1) 偶联反应属于强放热反应,如不能及时取走反应热,易造成亚硝酸乙酯分解,降低偶联反应的选择性。由亚硝酸乙酯的分解数据可以确定,当温度超过110℃时亚硝酸乙酯易发生分解,且亚硝酸乙酯分解放热量较大,一旦发生分解失控,会严重威胁乙二醇装置偶联工段的安全运行。因此,为避免亚硝酸乙酯发生分解失控,偶联工段中必须严格控制亚硝酸乙酯的使用温度低于110℃。
2) 亚硝酸乙酯的分解临界分压随着温度的升高而下降,亚硝酸乙酯的分解临界压力较低,易发生分解失控,氮气和一氧化碳的稀释会显著提高亚硝酸乙酯的分解临界分压,提高亚硝酸乙酯的安全性。 因此,偶联工段必须对亚硝酸乙酯进行稀释。结合偶联工段的工艺运行情况,建议在无氧存在条件下采用一氧化碳对亚硝酸乙酯进行稀释。
乙酯乙酯 篇11
一、实验原理
CH3COOH+CH3CH2OH酸110-120℃
CH3COOC2H5+H2O
二、实验方法
为了探讨反应时间、催化剂种类及用量对乙酸乙酯产率的影响，统一采用以下方法进行对比实验：在50 mL的三颈烧瓶中加入12 mL无水乙醇和7 mL冰醋酸（醇酸摩尔比为1.68∶1），再加入一定量的催化剂，混合均匀后加入沸石，用电热套加热回流一定时间后，取样、水洗，用气相色谱法测定上层有机相中乙酸乙酯的含量。
三、结果与讨论
1.浓硫酸为催化剂合成乙酸乙酯问题探究
按照人教版教材实验方法中的乙醇（3mL）冰醋酸（2mL）改变催化剂浓硫酸用量进行酯化反应实验。催化剂用量及乙酸乙酯产量和实验现象列于表1中。
从表1可以看出，按教材实验方案中的浓硫酸（2 mL，41.185%摩尔数）用量进行反应时，测得乙酸乙酯的产率为78.5%，但由于投加的催化剂用量过多，在加热条件下，有机物迅速被炭化，不但影响反应现象的观察，同时存在安全隐患；如果将浓硫酸的用量减少为1 mL（20.53%摩尔数）时，测得乙酸乙酯的含量为84.6%，而且炭化现象明显减轻。
2.杂多酸为催化剂合成乙酸乙酯
杂多酸作催化剂具有用量少、反应时间短且污染和腐蚀轻微及对学生无危险等优点，是学生实验更为理想的催化剂。此外杂多酸是一种高效催化剂，还具有绿色环保可重复使用的特点。
（1）回流时间对乙酸乙酯产率的影响
固定醇酸摩尔比为1.68∶1，杂多酸用量为2%，考察时间对该酯化反应的影响，其实验结果见表2。
（2）催化剂用量对乙酸乙酯产率的影响
食品添加剂己酸乙酯生产工艺研究 篇12
1.1 概述
近年来, 随着人们物质生活水平的不断提高, 伴随着相关食品工业的快速发展, 食品添加剂己酸乙酯 (以后简称“己酸乙酯”) 的用途及使用需求量越来越大。己酸乙酯广泛应用于酿酒、食品、饮料、烟草等工业行业, 还可用于牙膏、香皂、化妆品等与老百姓生活密切的日化用品的香精香料原材料中。从2006年以后, 国家质检总局将食品添加剂己酸乙酯的生产许可监管从工业产品生产许可证划为食品生产许可证, 按食品的要求严格审查、管理食品添加剂己酸乙酯的生产加工, 从这个层次上讲, 更有必要认真研究己酸乙酯的生产工艺了。
1.2 传统的己酸乙酯生产工艺研究
传统的食品添加剂己酸乙酯化学合成生产工艺的基本原理[1]是:以己酸和食用乙醇为原料, 在催化剂浓硫酸的存在下共热进行酯化化学合成反应, 然后经过中和、水洗和精馏等工序制得成品己酸乙酯。其反应的方程式为:
2 引言
随着人们生活水平的提高, 食品安全的重要性在人们的日常生活中越来越重要, 要想弄明白一个产品是否安全, 我认为只要真正了解了该产品的生产工艺, 一定会清楚这个产品安全与否;从另外一个角度讲, 我们在研究一个产品生产工艺时, 不应只是研究该产品的生产工艺在生产效率还会有什么提升空间、有什么可以改进的地方, 还应关注与考察其和社会公益相关的内容, 诸如:食品安全、环境保护、健康防护、安全防护等方面。正如本文所研究的己酸乙酯的生产工艺, 不能只片面的寻找传统工艺的不足、如何提高酯化率、如何提高产品的产量和效率等方面, 还应在环境保护、食品安全、劳动健康防护等方面综合加以研究, 只有这样, 才是正确的选择, 才符合我国当前的可持续发展的产业政策。
2.1 己酸乙酯生产工艺研究的现实意义
己酸乙酯是一个相对复杂的生产工艺, 其中涉及多种原材料和许多生产设备, 而且酯化、精馏过程伴随着高温高压, 可以说是一个安全性、危害性较高的生产工艺。并且, 随着科技发展, 有不少的新工艺、新材料、新型催化剂可能会运用到己酸乙酯的生产中, 这就给我们研究它的工艺带来了挑战。我个人认为, 研究己酸乙酯的现实积极意义是:在立足食品安全、综合考虑该工艺对环境保护和劳动健康防护等方面的影响的前提下, 致力寻找能提高产品酯化率的最佳工艺。
2.2 己酸乙酯生产工艺研究的主要内容
己酸乙酯的生产, 从投料、供热、催化剂选用、酯化、排酸、中和水洗、分段精馏等工艺的各个步骤都是在研究过程中需要关注的环节。由于该工艺涉及的细节问题很多, 涉及的知识层面也较为广泛, 限于本人能力, 不可能从工艺的各个方面进行探讨研究。本文立足企业实际产品生产、结合实验的理论数据, 从传统工艺的投料、催化剂的选择、蒸 (精) 馏装置改进、对改进部分进行实验验证等方面内容对己酸乙酯的生产工艺进行探讨研究。
2.3 己酸乙酯生产工艺研究的主要目的
己酸乙酯的产品生产涉及食品安全、环境、产品质量及转化效率等各个方面, 在研究过程中, 应该在传统酯化法生产工艺的基础上, 找到不足及存在缺陷的地方, 利用现有资源条件积极去改进, 或者探索改进的方法及改进的可能性, 克服原来工艺中不适宜的环节。在确保食品安全的大的前提下、在确保不增加危害环境和健康防护的前提下, 改变或改进工艺中某些部分, 在减少污染排放、节约能耗、增加酯化转化率、提高最终产量等方面做出贡献;通过研究、试验及与实际产品生产相结合, 探寻一个与目前生产实际现状相符合的己酸乙酯技术工艺。
3 材料与方法
3.1 主要实验仪器
7820A气相色谱仪 (美国安捷伦) ;
AA7003原子吸收分光光计 (北京东西电子科技仪器有限公司) ;
2WAJ阿贝折射仪 (济南海博实验室仪器有限公司) ;
带分水器、搅拌器和回流冷凝管的酯化反应瓶。
3.2 实验过程
3.2.1传统投料方式的生产工艺
将上述传统生产工艺生产出的成品己酸乙酯进行检验测试, 以验证其产品质量:相对密度的测定按照GB/T11540—2008《香料相对密度的测定》规定的方法进行测定, 相对密度值为0.871, 因为国家标准规定的值为0.867~0.871, 由此知, 相对密度偏高;折光指数的测定按照GB/T14454.4—2008《香料折光指数的测定》进行测定, 其折光指数为1.4081, 符合国家标准规定的要求;溶解度的测定按照GB/T14455.3—2008《香料乙醇中溶解 (混) 度的评估》进行, 在25℃的温度条件下, 取1m L试样能够全部溶解于2m L70% (体积分数) 乙醇中, 符合国家标准要求;酸值的测定按照GB/T14455.5—2008《香料酸值或含酸量的测定》进行测定, 酸值为6.8, 如前面所述, 酸值偏高;用气相色谱仪以面积归一化法[2]进样测定酯含量为97.9%, 样品质量稍微低于标准要求;用原子吸收分光度计按照GB/5009.11—2003《食品中总砷及无机砷的测定》和GB5009.12《食品安全国家标准食品铅的测定》分别对样品中的铅和砷进行测定, 样品这两种重金属含量均不超标。
4 结果与讨论
4.1 企业生产工艺选择
食品添加剂己酸乙酯的生产, 从投料的选用至催化剂的选择, 有若干个不同的生产工艺, 本文都一一进行了讨论和分析, 这些生产工艺中, 企业如何如何去取舍, 本人认为应根据企业自己的实际生产情况去选用、制订自己的产品生产工艺。在前面论及五种生产工艺中, 一次性投料的传统生产工艺已经落后, 不适合在工业生产中应用, 当前采用这种生产工艺的企业无论如何都应着眼目前我国的宏观经济形势, 从长眼入手, 彻底对落后的生产工艺进行改造。改变投料的比例的己酸乙酯生产工艺, 可以在原生产设备、设施的基础上进行, 投资少、效果也比较明显。结合实际己酸乙酯生产, 分次投料的生产工艺适宜中、小型企业。
5 结论
对于中、小型企业, 必须屏弃传统的一次性投料的己酸乙酯生产工艺, 可采用分次投料的生产工艺, 尽量减少对环境保护方面的压力。
摘要：随着经济社会的日益发展, 食品添加剂己酸酯在食品工业及其他行业中发挥的重要的作用越来越明显, 对其生产工艺进行研究十分必要。本文研究建立五种己酸乙酯生产工艺, 并从实验数据、实际生产等方面对各个工艺进行了验证论述。
关键词：食品添加剂己酸乙酯,传统生产工艺,改变投料的生产工艺,改变催化剂的生产工艺,最佳生产工艺
参考文献
[1]刘晓庚.提高酯化反应效率的研究[J].实验室研究与探索, 2000.