Question

酯是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于溶劑、增塑劑、香料、黏合劑及印刷、紡織等工業(yè)。乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)制法常采用如下反應(yīng)：

CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O

請(qǐng)根據(jù)要求回答下列問題：

（1）欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有：__________、__________等。

（2）若用如圖所示的裝置來制備少量的乙酸乙酯，產(chǎn)率往往偏低，其原因可能為________、________等。

（3）此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑，可能會(huì)造成__________、__________等問題。

（4）目前對(duì)該反應(yīng)的催化劑進(jìn)行了新的探索，初步表明質(zhì)子酸離子液體可用作此反應(yīng)的催化劑，且能重復(fù)使用。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示（乙酸和乙醇以等物質(zhì)的量混合）。

同一反應(yīng)時(shí)間		同一反應(yīng)溫度
反應(yīng)溫度/℃	轉(zhuǎn)化率（%）	選擇性（%）*		反應(yīng)時(shí)間/h	轉(zhuǎn)化率（%）	選擇性（%）*
40	77.8	100		2	80.2	100
60	92.3	100		3	87.8	100
80	92.6	100		4	92.3	100
120	94.5	98.7		6	93.0	100

 

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列________（填字母）為該反應(yīng)的最佳條件。

A．120 ℃，4 h B．80 ℃，2 h

C．60 ℃，4 h D．40 ℃，3 h

②當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到120 ℃時(shí)，反應(yīng)選擇性降低的原因可能為________。

 

Answer 1

（1）增大乙醇的濃度　加熱及時(shí)蒸出產(chǎn)物

（2）溫度過高，發(fā)生了副反應(yīng)　冷凝效果不好，部分產(chǎn)物揮發(fā)了

（3）產(chǎn)生大量的酸性廢液（或造成環(huán)境污染）　部分原料炭化　催化劑重復(fù)使用困難（任填兩種）�。�4）①C　②發(fā)生了副反應(yīng)

【解析】（1）酯化反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，可以增大乙醇的濃度或加熱及時(shí)蒸出產(chǎn)物等。

（2）因乙酸、乙醇都易揮發(fā)，而圖中裝置豎直導(dǎo)管太短，冷凝效果不好，原料來不及反應(yīng)就被蒸出，溫度過高發(fā)生副反應(yīng)，這些因素都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率偏低。

（3）濃H2SO4除具有催化作用外，還具有強(qiáng)氧化性和脫水性，因此可能造成產(chǎn)生大量的酸性廢液、造成環(huán)境污染、部分原料炭化等。

（4）①從表中可以看出，同一反應(yīng)時(shí)間60 ℃時(shí)的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)大于40 ℃而接近80 ℃，所以60 ℃時(shí)最合適，而以同一反應(yīng)溫度下的不同時(shí)間來看，4小時(shí)轉(zhuǎn)化率已較高，接近6小時(shí)的轉(zhuǎn)化率，故選C。

②當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)120 ℃時(shí)反應(yīng)選擇性降低，則說明發(fā)生了副反應(yīng)。