乙醯乙酸乙酯的合成及其波譜分析

2022-12-20 00:03:07 字數 2541 閱讀 7067

測量減壓系統的壓力,可用水銀u形壓力計。

保護系統是由安全瓶(通常用吸濾瓶),冷阱和兩個(或兩個以上)吸收塔組成。安全瓶的瓶口上裝有兩孔橡皮塞,一孔通過玻璃管和橡皮管依次與冷阱、水銀壓力計及吸收塔、油幫浦相連線,一孔接二通活塞。安全瓶的支口與接引管上部的支管通過橡皮管連線。

㈣儀器與試劑

試劑:乙酸乙酯、金屬鈉、乙酸、碳酸鈉、無水碳酸鉀、氯化鈉、氯化鈣、無水硫酸鎂。

儀器:圓底燒瓶(50ml)、球形冷凝管、乾燥管、分液漏斗、克氏蒸餾燒瓶(50ml)、溫度計、真空接收管、直形冷凝管、減壓系統裝置。

㈤ 實驗步驟

將所用的玻璃儀器烘乾,乙酸乙酯加入無水碳酸鉀固體乾燥。

在50ml圓底燒瓶中,加入9.8ml(0.1mol)乾燥過的乙酸乙酯,小心地稱取1g(0.

044mol)金屬鈉塊,快速地切成小的鈉絲後立即加入燒瓶中,按圖3-2安裝好反應裝置。水浴加熱,反應開始反應液呈黃色,若反應太劇烈可暫時移去熱水浴,以保持反應液緩緩回流為宜,反應1.5~2h後,金屬鈉全部作用完畢,停止加熱。

此時反應混合物變為橘紅色並有黃白色固體生成。反應液冷至室溫,邊振盪燒瓶,邊小心地滴加入30%乙酸,使呈弱酸性(約10ml 30%的乙酸),此時固體溶解,反應液分層。用分液漏斗分出酯層,水層用3ml乙酸乙酯萃取二次,萃取液與酯層合併,有機層用5ml 5%的碳酸鈉溶液洗滌至中性(洗滌2~3次)。

再用無水硫酸鎂乾燥酯層。

乾燥後的液體倒入50ml克氏蒸餾燒瓶中,安裝好減壓蒸餾裝置,先在常壓下水浴加熱蒸去乙酸乙酯(**),用水幫浦將殘留的乙酸乙酯抽盡。用油幫浦減壓蒸出乙醯乙酸乙酯,真空度在15mmhg以下則可用水浴加熱蒸餾。產量約1.

5~2.59。

乙醯乙酸乙酯的沸點與壓力的關係如表3-1。

表3-1 乙醯乙酸乙酯的沸點與壓力的關係

乙醯乙酸乙酯常壓的沸點為180.4℃,,折射率1.4194, 1.028。

㈥ 注意事項

1.稱取金屬鈉時要小心,不要碰到水,擦乾煤油,切除氧化膜後快速地切成小的鈉絲,立即加入燒瓶。

2.反應不要大激烈,保持平穩回流。

㈦ 實驗結果與討論

用波譜法測定乙醯乙酸乙酯互變異構體的存在。

㈧ 思考題

1.所用儀器未經乾燥處理,對反應有什麼影響?為什麼?

2.為什麼最後一步要用減壓蒸餾?

3.用30%醋酸中和時要注意什麼問題?醋酸濃度過高、用量過多對結果有何影響?

二、波譜法測定乙醯乙酸乙酯互變異構體

㈠ 實驗目的

1.掌握紫外吸收光譜的原理,了解溶劑對紫外光譜的影響。

2.進一步熟悉紫外分光光度計的使用方法。

㈡ 實驗原理

乙醯乙酸乙酯有酮式和烯醇式兩種互變異構體:

3-1)

一般情況下兩者共存,但溫度、溶劑等條件不同的體系中兩種互變異構體的相對比例有很大差別。表3-2是18℃時在不同溶劑中烯醇式的含量。

表3-2 不同溶劑中乙醯乙酸乙酯的烯醇式含量(18℃)

由表3-2可見,當溶劑為水時,體系中幾乎不含烯醇式。這是因為水分子中的oh基團能與酮式中的形成氫鍵,使其穩定性大大增加,式(3-1)中的平衡向左移動。在非極性溶劑中,烯醇式因能形成分子內氫鍵而穩定,相對含量較高。

由於乙醯乙酸乙酯的酮式和烯醇式的結構不同,它們的紫外、紅外吸收光譜和核磁共振譜均有差異,因此可用波譜方法測定它們。本實驗用紫外吸收光譜測定乙醯乙酸乙酯。

乙醯乙酸乙酯的酮式結構中是兩個孤立的,它們的n→π*躍遷能產生兩個r吸收帶;而烯醇式結構中和處於共軛狀態,有共軛的π→π*和n→π*躍遷,能產生k帶和r帶。分別用水和正己烷作溶劑測定乙醯乙酸乙酯,得到兩張不同的紫外光譜,前者是酮式的紫外光譜,而後者基本上是烯醇式的紫外光譜。

㈢ 儀器和試劑

1.島津uv2450紫外可見分光光度計分光光度計或其他型號的紫外光譜儀。

2.樣品和試劑:乙醯乙酸乙酯樣品、去離子水、分析純的正己烷。

㈣ 實驗步驟

1.按紫外光譜儀操作規程開啟儀器。

2.設定波長掃瞄範圍為開始波長400nm,結束波長200nm;掃瞄速度:中速;測光方式:abs(即吸光度)等。

3.以正己烷為溶劑測定乙醯乙酸乙酯:將裝有正己烷的石英比色皿插入空白對比池架,作基線校正,然後,將另一比色皿也裝上溶劑正己烷,用樣品勺蘸取少量乙醯乙酸乙酯樣品加入,攪拌均勻。將比色皿插入樣品池架,測定樣品的光譜圖。

4.以水為溶劑測定乙醯乙酸乙酯:按照③中的步驟,以去離子水為溶劑進行測定。

5.譜圖處理和列印:在所採集的兩張紫外光譜圖上標註最大吸收波長並設定列印格式。

㈤ 資料處理

分別列出以水和正己烷為溶劑時吸收峰的最大吸收波長()。根據紫外光譜的基本原理,推測它們是何種電子躍遷產生的吸收帶。

㈥ 注意事項

1. 在測定樣品的紫外吸收光譜之前,必須對空白樣品(即純溶劑)進行基線校正,以消除溶劑吸收紫外光的影響,用同一種溶劑連續測定若干個樣品時,只須作一次基線校正。因為校正資料能自動儲存在當前記憶體中,可供反覆使用。

若改變溶劑進行測定時,必須用該溶劑重新作基線校正。

2.紫外光譜的靈敏度很高,應在稀溶液中進行測定,因此測定時加樣品應盡量少。

㈦ 思考與討論

如果樣品的摩爾吸光係數e≈104,欲使測得的紫外光譜吸光度a落在0.5~1範圍內,樣品溶液的濃度約為多少?

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