乙酰乙酸乙酯合成及后处理方法的筛选.docx

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乙酰乙酸乙酯合成及后处理方法的筛选

乙酰乙酸乙酯是一个重要的有机化合物,是合成很多有机物的重要原料,在有机合成中是极为有用的合成中间体,它的合成在有机理论和有机合成方面都有重要意义。

乙酰乙酸乙酯的制备也是高等学校化学、化工、应化等专业有机化学实验课程中的常规实验,在目前使用的《有机化学实验》教材[1-4]中,均采用Claisen酯缩合反应来制备,即在金属钠与痕量乙醇反应产生的醇钠作用下,乙酸乙酯发生酯缩合反应生成乙酰乙酸乙酯。

但实验教材叙述的操作方法,反应条件不易控制,实验效果较差,产率较低,经常有完全失败的情况出现,而且实验中采用金属钠和苯,使得学生的人身安全无法得到保障。

工业上由双乙烯酮与无水乙醇用浓硫酸催化酯化来制

备[5]。

近年来随着各种催化剂的出现,

也出现了多种制备乙酰乙酸乙酯的新型方法。

例如,照那斯图等人报道了用KF-Al2O3作催化剂,用DMF为溶剂,合成乙酰乙酸乙酯的新型方法[6]。

各种不同方法制备乙酰乙酸乙酯,在反应结束后,反应液经加醋酸酸化,饱和食盐水处理,静置分层,分液,有机层干燥后,常压蒸出溶剂,再进行减压蒸馏得到产品。

分液后的水层,不同教材上采取了不同的处理方法,一是直接弃去[1,2],

二是用苯萃取[3],

三是用乙酸乙酯萃取[4]。

本文利用乙酰乙酸乙酯能与三氯化铁发生颜色反应的性质,测定水层经不同方法处理后乙酰乙酸乙酯的剩余量对三种后处理方法加以比较和优选。

实验部分

1.用KF-Al2O3作催化剂,DMF为溶剂制备乙酰乙酸乙酯[6]

分散在固体Al2O3表面上的KF电离出氟离子F-,该F-与Al2O3协同作用夺取α-H产生碳负离子再进攻另一个分子的羧基而得到产物。

（1KF-Al2O3催化剂[7]的制备将KF、Al2O3、H2O三种物质按物质的量之比为1∶1∶6混合,于65~70℃下加热回流1h,减压蒸除溶剂,固体物在115~120℃下烘干,即得KF-Al2O3催化剂。

（2乙酰乙酸乙酯的合成

在250mL圆底烧瓶中加入50g（0.66mol乙酸乙酯、105g（0.66molKF-Al2O3催化剂、10mLN,N-二甲基甲酰胺（DMF,电磁搅拌,温度控

制在18~25℃（室温,

反应4h基本完成,用200~300目硅胶过滤,将混合物中的固体KF-Al2O3滤去并回收。

滤液中加入50%（质量分数的醋酸直至溶液呈弱酸性为止。

将反应液移入分液漏斗中,加入等体积的饱和食盐水,用力振荡后放置分层,分出酯层用无水硫酸钠干燥,将干燥后的酯层转入蒸馏烧瓶中,在95℃热水浴上蒸去未反应的乙酸乙酯。

再将瓶内的剩余液体转入克氏烧瓶中进行减压蒸馏。

2.用Claisen酯缩合反应来制备乙酰乙酸乙酯在干燥的圆底烧瓶中加入干燥的二甲苯,将金属钠转入其中,装上冷凝管,加热使钠熔融后,撤去热源,拆去冷凝管,将烧瓶口用塞塞紧,再用毛巾包住用力振荡,使成为细小的钠珠。

稍放置后将二甲苯倾出,并迅速加入精制处理过的乙酸乙酯,重新装上冷凝管,并在其顶端装上

氯化钙干燥管。

开始加热回流反应混合物,

待钠全部消失后,再继续加热回流20min,停止加热,此时反应混合物为红色透明液体,且有极少量

黄白色沉淀物。

待反应物冷却,

取下圆底烧瓶,在摇动下加入50%醋酸至呈微酸性（pH=6~7。

若有白色沉淀产生,可加少量水至恰好溶解,将反应液转移到分液漏斗中,用等体积的饱和食盐水洗涤。

分出的水层分别用3种后处理方法进行处理,分出的有机层用无水硫酸钠干燥后

滤入25mL圆底烧瓶中,

在热水浴上蒸馏,蒸出95℃前的馏分,再进行减压蒸馏,收集产品。

3.乙酰乙酸乙酯制备反应液3种后处理方法的比较将分出的水层分为三份,设为水样（Ⅰ、水样（Ⅱ和水样（Ⅲ,水

样（Ⅱ中加入等体积的苯萃取三次,水样（Ⅲ中加入等体积的乙酸乙

酯萃取三次,用FeCl3显色法分别检测水样

（Ⅰ和萃取后的水样（Ⅱ、水样（Ⅲ中剩余的乙酰乙酸乙酯含量,从而对3种后处理方法进行比较和优选。

结果与讨论

1.用KF-Al2O3作催化剂,DMF为溶剂制备乙酰乙酸乙酯以乙酸乙酯为原料,KF-Al2O3为催化剂,DMF为溶剂制备乙酰乙

酸乙酯,

3次实验结果平均产率为72.3%,沸点:

90-93℃/5.9×103Pa（文献值91-95℃/5.9×103Pa,折光率nD20=1.4190（文献值:

1.4192。

2.实验室中用Claisen酯缩合反应来制备乙酰乙酸乙酯

采用Claisen酯缩合反应方法制备乙酰乙酸乙酯,

5次实验结果平均产率为40.9%,沸点:

89-93℃/5.9×103

Pa（文献值91-95℃/5.9×103Pa,折光率nD20=1.4188（文献值:

1.4192。

3.乙酰乙酸乙酯制备反应液后处理方法的比较（1最大吸收波长的测定

取0.1ml乙酰乙酸乙酯于25ml容量瓶中,用蒸馏水定容（浓度为0.04mol/L,摇匀后,取5ml溶液加入1%FeCl3溶液0.05ml,显色,测定

其在不同波长的吸光度,结果见表1,

以吸光度对波长作图,得吸收曲线如图1。

由图1可见乙酰乙酸乙酯与三氯化铁溶液显色在510nm处吸光度最大,故以510nm作为最大吸收波长。

表1乙酰乙酸乙酯-三氯化铁溶液在不同波长下的吸光度图1乙酰乙酸乙酯-三氯化铁溶液的吸收曲线（2

标准吸收曲线的测定

表2标准吸收曲线的测定乙酰乙酸乙酯合成及后处理方法的筛选

石河子大学化学化工学院

张玲

吴建宁

闫豫君

朱亚军

周静

[摘要]本文对乙酰乙酸乙酯两种合成方法和反应液的三种后处理方法进行了比较。

结果以KF-Al2O3作催化剂合成乙酰乙酸乙

酯,方法简单、

条件温和、产率高。

以乙酸乙酯做萃取剂效果优于以苯为萃取剂,且避免了剧毒物质苯的使用。

[关键词]KF-Al2O3催化剂乙酰乙酸乙酯合成萃取作者简介:

张玲（1968-,女,汉族,高级实验师,从事有机合成研究。

周静（1956-,通讯作者,女,汉族,教授,从事有机合成研究。

波长/nm

400

420

440

460

480

500

502

504

506

乙酰乙酸乙酯mL

乙酰乙酸乙酯浓度mol/L

0.36

0.05

0.623

（下转第416页

样品吸光度A相应乙酰乙酸乙酯的浓度（mol/L

段时间。

这是因为原有业务要求有一定的延续性,突然转换业务流程和模式会带来较大的冲击,而科技型中小企业的抗冲击能力正是比较弱的。

试运行结束以后,科技型中小企业要及时与软件商协同对系统进行验收。

验收工作中双方都要注意抱有合作的态度,遇到问题友善解决。

因为对于科技型中小企业来说,以后对软件商服务的依赖程度比大型企业要大得多,企业要尽量多的争取软件商的协助。

所以科技型中小企业要积极履行自己的义务,及时进行验收工作。

（3持续维护运行。

ERP系统成功验收后,标志着实施工作的结束,企业正式进入ERP管理阶段。

实施的结束只是代表科技型中小企业的ERP应用正式入了门,而ERP管理从现在起才是刚刚开始。

初上ERP科技型中小企业为了降低难度,仅选用最核心、最基本的组件,企业管理的很多方面还是靠传统手段来实现,没有进入ERP层次。

企业一方面要通过对软件的实际使用,掌握更多的操作技巧,学习ERP模式与传统手段不同的运作方式;另一方面要更深入地去体会ERP全新的理念,攀登管理境界的新高峰。

随着逐渐发展壮大,科技型中小企业对管理进步的要求将一步步提高,而在思想、技术、经验以及物质资源上的条件也越来越成熟,分阶段逐步扩大ERP应用规模的计划也可以慢慢开展了。

3.5应用绩效评价体系,及时评估

任何大型项目的完整运行都要包括总结和评估工作,科技型中小企业实施ERP的项目也是如此。

ERP应用绩效评价体系应由评价制度体系、评价组织体系和评价指标体系三个部分组成。

其中,评价指标体系是ERP应用绩效评价体系中的重要组成部分。

ERP项目是一个面向供应链的企业管理创新系统工程,企业应用ERP一定要改变传统业务模式,推动管理现代化,努力实现管理水平和生产力水平的跨越式发展。

基于这种认识,评价ERP应用绩效的基本思想一定要立足于企业管理创新上。

既要定性地评价企业应用ERP后在员工素质、管理理念、协同商务、经营决策、管理规范、商业信誉和行业影响等方面有哪些明显的改进、提高和创新;又要用企业全员劳动生产率、流动资金周转率、成本费用利润率、市场预测准确率、订单履约率、计划准确率、存货周转率、期量准确率、交（到货准时率、预算准确率、成本准确率、应收账周转率、信息准确（及时率等经济指标和管理指标,对企业的市场营销、生产运作、财务成本、资产运营、发展能力、信息资源和创新学习等方面进行定量分析评价。

对于定性指标的评判采用“专家打分法”对于科技型中小企业来说会是一个成本合理、实操性强,也据有足够科学性的方法。

参加评估的人员既要有企业领导,也要有基层员工;既要有直接参

与软件操作的人,也要有ERP项目以外的员工,这样才能确保评估工作的全面性和科学性。

企业在实际运用ERP软件之后,经过一定时间的磨合,无论是在掌握相关技能,还是对ERP理念的理解上都将会上升到一个新的高度。

加上评估工作对ERP初级实施阶段的全面总结,使企业准确掌握各种成功的经验和失败的教训,科技型中小企业的ERP管理已经进入了新的层次。

站在新的高度重新审视原来订立的中、远期目标,此时是对之进行调整和补充的适当时候,无论是对于ERP应用还是对企业的全面管理,这都是承前启后的重要步骤,让科技型中小企业朝向更美好、广阔的前景前进。

参考文献

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[10]王海昌.大力推进科技型中小企业信息化建设[J].科技信息,2006（3

图2标准吸收曲线

由图2可见:

在0.04mol/L-0.40mol/L浓度范围内,乙酰乙酸乙酯的浓度与吸光度呈线性关系。

线性方程为y=1.5864x+0.0283,R2=0.9955。

表3三种后处理方法的检测结果

（3三种后处理方法的比较

分别取水样（Ⅰ、水样（Ⅱ、水样（Ⅲ各5mL,经不同萃取剂萃取后,加入0.05mL1%三氯化铁溶液显色,在510nm处测其吸光度,计算出溶液中残留的乙酰乙酸乙酯的量,结果如表3。

由表3可以看出,未经萃取的水样（Ⅰ吸光度较高,说明尚剩余一定的乙酰乙酸乙酯,如果不经萃取,产品会有较大损失,经乙酸乙酯萃取的水样（Ⅱ中剩余的乙酰乙酸乙酯的含量低于用苯萃取的水样（Ⅲ,说明乙酸乙酯的萃取效果比苯好。

结论

1.与Claisen酯缩合法合成乙酰乙酸乙酯方法相比,以KF-Al2O3作催化剂合成乙酰乙酸乙酯,方法简单、条件温和、产率高（7

2.3%。

2.反应液分层后的水相三种后处理方法表明如果不经萃取,产品会有较大损失。

以乙酸乙酯做萃取剂效果优于以苯为萃取剂,且避免了剧毒物质苯的使用,所以应选用乙酸乙酯做萃取剂。

参考文献

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高等教育出版社,2007,194-196

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[4]高占先主编.有机化学实验（第四版.北京:

高等教育出版社,2006,147-148

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